파렛트 높이 편차로 로봇 파지가 실패할 때 | 비전·변위센서 보정 설계

로봇 핑거 충돌을 줄이는 XYθ 비전 + Z 높이보정 구조

파렛트가 매번 동일한 위치와 높이로 들어오지 않으면 로봇 자체 반복정밀도가 충분해도 실제 제품 중심과 로봇 TCP 사이에 오차가 발생할 수 있습니다. 특히 철재 파렛트 단차, 적재 높이 변화, 제품 정렬 편차가 동시에 존재하면 내경 파지용 에어핑거가 제품 외곽에 충돌하거나 삽입에 실패할 수 있습니다.

Problem | 현장에서 나타나는 증상

대표 증상은 첫 제품은 정상 파지하지만 다음 제품부터 원점이 어긋나는 현상, 파렛트별로 Z 높이가 달라지는 현상, 비전에서 중심을 검출했는데도 핑거가 내경에 정확히 들어가지 않는 현상입니다. 이 경우 Robot teaching 값만 반복 수정하면 기준계 자체의 변화를 보정하지 못해 재발 가능성이 높습니다.

Technology | XYθ와 Z를 분리해서 측정

권장 구조는 2D Vision으로 제품 중심의 X·Y·θ를 측정하고, 별도의 레이저 변위센서 또는 높이 측정계로 Z를 측정하는 방식입니다. PLC는 Vision 좌표, Z 측정값, 검출 신뢰도와 허용범위를 확인한 뒤 유효한 좌표만 Robot Offset으로 전달합니다. 허용범위를 벗어난 좌표는 로봇 동작을 금지하고 재측정 또는 NG 처리로 분기해야 합니다.

Engineering Concept | 제어 흐름

파렛트 도킹 확인 → 기준면/높이 측정 → 비전 촬영 → XYθ 계산 → PLC 좌표 유효성 검사 → Z 보정값 결합 → Robot Offset 적용 → 접근 위치 이동 → 저속 삽입 구간 → 파지 확인 → 이송 순서로 구성합니다. 기구적으로는 파렛트의 반복 위치를 가능한 범위에서 먼저 안정화하고, 센서 보정이 기계적 기준 불량을 무제한 보상하도록 설계하지 않는 것이 중요합니다.

Proof | 양산 적용 전 검증 방법

빈 파렛트, 최소·최대 적재 높이, 의도적으로 X/Y/θ를 편차시킨 샘플을 준비하여 반복 시험합니다. 비전 좌표 반복성, Z 측정 반복성, Robot Offset 반영값, 실제 핑거와 제품 사이의 여유량을 각각 기록하고 Collision Envelope를 확인해야 합니다. 확인되지 않은 성공률이나 정밀도 수치는 사전에 확정하지 않고 Sample Test 결과를 기준으로 설계값을 확정합니다.

기술검토 체크리스트

제품 도면과 파렛트 도면, 최대 높이 편차, 제품 중량과 무게중심, EOAT 구조, Robot/PLC 모델, 현재 Cycle Time, 실제 충돌 위치 사진, NG 처리 방식, 설치 Layout이 있으면 보정 범위와 센서 구성을 보다 정확하게 검토할 수 있습니다.

RFQ | 자동화 기술검토 요청

현재 공정에서 로봇 파지 실패나 위치 편차가 반복된다면 제품 사진·도면, 파렛트 정보, 현재 공정 영상, Takt/Cycle Time, PLC·Robot 모델, 설치공간과 NG 처리 조건을 보내주십시오. 기구 기준부터 비전·센서·PLC·Robot 보정 구조까지 통합 검토합니다.

로봇 자동화 기술검토 / RFQ: https://www.ajinnetworks.co.kr/services?rfq_source=R_ROBOT#contact