카이스, 정밀성 강조한 측정 시스템 5종 출시

정확한 측정값 산출을 위한 기술적 진화

공장자동화 솔루션 기업 카이스가 센서 및 비전 시스템을 비롯한 다양한 부문의 신제품을 출시했다고 밝혔다. 이번에 소개된 카이스의 제품은 3D 스캐너·공초점 변이센서·광학 현미경·독립형비전시스템·바코드 리더기 등이다.

황 주 상 기자

정확한 변위값 산출가능한 scanCONTROL

기존의 스캐너 시스템은 변위센서를 많이 사용했다. 변위센서는 1B, 풀포인트를 통해 변위값을 구한다. 하지만 이러한 방식은 면적에대한 측정값을 구하는 데 많은 어려움이 따른다. 특히, 기존의센서 시스템은 측정값을 구하기 위해 드래그 방식을 사용해 관련 업계 내 불편을 호소하는 목소리가 높은 편이다.

이에 카이스는 3D 레이저 스캐너 시스템scanCONTROL 시리즈를 개발해 기존의 센서 시스템이 가지고 있던 문제를 해결했다고 밝혔다. 카이스의 최원일 과장은 “scanCONTROL 시리즈는 라인 방식으로 스캐닝할 수 있다”며, “이는 굳이 센서의 드래그가 없어도 한 면을 모두 측정할 수 있다는 의미”라고설명했다.

카이스는 지난해 레드 레이저 타입을 출시한 것에 이어 올해 블루 레이저 타입의 센서 시스템을 출시했다. 이들의 가장 큰 차이점은 광원이 가지는 특징에 있다. 이전의 레드 레이저 타입은 글라스 등의 투명체는측정이 가능했지만 불투명체는 투과할 수 없다는 단점을 가졌다. 이에 반해 블루 레이저 타입은 불투명체의 물질에도문제없이 측정할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 금속계통의물질을 측정할 시에도 두 시스템은 다른 양상을 보인다.

최 과장은 “가령, 금속류의 물질을 가열할 때기존의 레드 레이저는 파장이 같아져 측정에 어려움이 있으나 카이스가 새롭게 출시한 블루 레이저 타입은 전혀 문제가 없어 산업 환경내에서 폭넓게사용된다”고 전했다.

또한, 측정값의 정밀성에서도 차이점을 보인다. 레드 레이저는 유기물에 침투되는 성질이 있어 변위값의 정밀성이 다소 떨어지는 반면, 블루 레이저는 이러한 성질이 없어 보다 정확한 측정값을 산출할 수 있다. 최 과장은 “가령, PCB와 같은 경우에는 유기물 코팅 처리가 됐기 때문에 블루 레이저 타입의 센서 시스템이 보다 정확한 측정값을낼 수 있다”고 설명했다.

하지만 최 과장은 블루 레이저 타입이 레드 레이저 시스템 보다 우위에 있는 것은 아니라고 강조했다. 이 두 시스템이 적용 분야에 따라 쓰임새가 구분된다는 것이다.
최 과장은 “일반적인 산업분야에서는 레드 레이저가 주로 사용된다”며, “하지만 철강이나 디스플레이,PCB 등과 같이 특정 분야에서는 블루 레이저를 적용하는 것이 보다 효율적이고 정확하다”고말했다.

레이어별 변위값 측정하는 confocalDT 시리즈
한편, 카이스는 공초점 변위센서confocalDT 시리즈를 통해 공정라인에 최적화된 정밀 시스템을 구현했다. 그동안 산업계에서는일반적으로 레이저를 활용한 변위센서를 사용해 왔다. 하지만 최 과장은 이번에 출시한 confocalDT는 기존의 레이저 변위센서와 원리 자체가 다르다고 강조했다.confocalDT는 백색 LED를 적용해 광원으로 사용한다. 그리고 이 센서의 내부에는 수많은 분산 렌즈가 설치돼 있는데 이 분산 렌즈는 유입된 백색광선을 파장대별로 분류하는역할을 수행한다. 그리고 분류된 광선은 변위값 및 파장대별로 위치가 지정돼 보다 정확한 측정값을 산출할수 있게 한다.

특히, 이 공초점 변위센서는 멀티 레이어의 레이어별 변위 값이 측정가능하다는 점이가장 큰 장점이다. 예를 들어, 세로로 겹쳐놓은 투명한 글라스를측정할 때 기존의 레이저 센서는 최상위 부분의 물질만 측정할 수 있었다. 하지만 confocalDT는 상면·중면·하면등 각각의 레이어를 동시에 측정할 수 있다. 이러한 기능은 신속하고 정확한 측정작업을 가능케 한다는점에서 의미가 깊다. 또한, 최 과장은 폭넓은 허용각도 범위도강조했다. 최 과장은 “기존의 레이저 센서는 삼각 측정방식을차용하기 때문에 측정 수행에 제한적인 부분이 있었다”며, “하지만카이스의 confocalDT는 최대 34°의 측정 허용각도를가져 이동하는 물체에 대해서도 자연스러운 측정이 가능하다”고 전했다.

이러한 측정허용각도의 폭넓은 범위는 생산 및 가공라인에 따라 제품이 이동하는 산업자동화시장에 적합하다고 할 수 있다.

한편, 카이스는센서에 전원이 들어가지 않는 패시브 방식을 접목해 센서에 가해지는 열을 사전에 차단했다고 전했다. 이는센서 시스템의 안전성은 물론, 측정값의 정밀성에도 밀접한 관계가 있다.산업현장에선 작업의 특성상 생산라인에 열이 가해지는 경우가 많다. 특히, 이러한 열의 차이는 센서의 측정값에도 많은 영향을 미친다.

최 과장은 “제품 라인에 따라 많은 센서가 들어갈 수 있다”며, “각각의 센서의 온도차이는 미세하지만 이러한 요인들이 모이면공정라인에 영향을 미칠 수 있다”고 전했다. 또한, 소형화 타입으로 제작돼 좁은 공간에서도 사용할 수 있으며, 90° 앵글타입 모델이기 때문에 내경측정에 용이하다. 이밖에도 최대 70kHz의검출속도를 통해 초당 70,000여개의 데이터를 처리할 수 있으며, 아날로그출력은 물론, 이더넷·이더캣·RS422 통신을 지원해 원활한 통신 시스템을 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

Mantis, 인체공학설계로 생산성향상
카이스의 센서사업부가 마지막으로 출시한 실체 현미경 Mantis는 인체공학적 설계를 통해 사용자 편의성은 물론, 생산성까지 향상했다고 평가받고 있다. 실체 현미경은 눈으로 표본의 실체적관찰을 할 수 있다는 점에서 기존의 현미경과 특색을 달리한다. 카이스는 Mantis 개발에 있어서 사용자의 편의적인 부분을 가장 많이 고심했다고 전했다. 최 과장은 “일반 현미경은 구조상 안경을 벗고, 장시간 서 있어야 하는 불편함을 감수해야 하지만, 실체 현미경 Mantis는 아이피스가 없어 굳이 안경이나 특정 자세를 취하지 않아도 돼 편하게 작업할 수 있다”고 설명했다.

이러한 Mantis의 편의성은 넓은 광원의 지름에서 기인한다. 현미경을 통해 사물을 보기 위해선 반드시 두 개의 작은 빛이 사용자의 눈동자에 맺히는 과정을 거쳐야 한다. 하지만 Mantis의 광원은 일반 현미경보다 크기 때문에 사용자가굳이 고개를 숙이는 등의 자세를 취하지 않아도 손쉽게 사물을 관찰할 수 있다.

최 과장은 “이러한 광원의 넓이는 결국 작업의 생산성을 향상시킨다”며, “자세가 자유롭기 때문에 현미경 작업과 실제 제품 제조작업을동시에 수행할 수 있기 때문”이라고 강조했다.

IV-KS300M, 측정 툴 내장으로편의성 실현
비전시스템 IV-KS300M은 카메라를 활용해 화상을 캡처하고 타깃제품의 상태를 측정한다. 독립형 비전 시스템이란 대부분의 작업자가 사용하는 측정 툴을 모두 삽입한 솔루션이다. 기존의 비전 시스템은 사용자의 요청에 맞춰 프로그래밍하는 방식을 차용하는 경우가 많았다. 하지만 독립형 비전 시스템에는 작업에 필요한 측정 툴이 모두 설치돼 있기 때문에 굳이 번거로운 프로그래밍 작업을거치지 않고도 사용자가 직접 작업을 수행할 수 있다.

IV-KS300M의 가장 큰 장점은 바로 속도라 할 수 있다. 최 과장은 “일반적인 측정 애플리케이션을 기준으로 최대 1ms 속도, 초당 약 500여개의 샘플을 측정할 수 있다”고 설명했다. 또한, NG 이미지기능이 설치돼 있어 효율적인 데이터 처리 및 관리가 가능하다.
또한, 카이스는 고정도 화상처리 알고리즘을 개발해 고품질 이미지 처리는 물론, 공수비 절감을 실현했다. 커스텀 화면은 블록과 결함, 그리고 블러를 처리해 작업자가 운전화면을 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 형상 인식 서치 엔진인 SF 서치Ⅲ는고속화 및 고정밀화와 함께 효율적인 위치결정을 실현했다.

NLV3001, 소형화 통해 산업현장최적화 달성
바코드 스캐너 NLV3001은 카이스가 가장 최근에 선보인 2D CMOS 고정형 스캐너이다. 이 제품은 1D와 2D 바코드 모두 스캔해야 하는 리테일 POS나 셀프 서비스 키오스크·메디컬 및 제약 분석장비 등 다양한산업용 애플리케이션에 적용할 수 있도록 개발됐다.
또한, USB HID/VCP나 시리얼 인터페이스를 제공해 고정도 2D CMOS 카메라 기반의 바코드 스캐너가 필요한 모든 OEM/ODM 애플리케이션에적용 가능하다.

무엇보다 NLV3101의 가장 큰 장점은 콤팩트하다는 것이다. 최원일 과장은 “최근 산업현장에서 정밀성이 강조되면서 장비의 소형화가대두되고 있다”며, “소형화를 꾀한 NLV3101은 협소한 설치 공간에서도 고성능·고정도 레이저 스캐닝작업이 가능하다”고 설명했다.

FA Journal 황 주 상 기자 (fa@infothe.com)

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