Robaa-Checker : 2D 바코드 인쇄 품질 검사 장치 (의뢰처: 한화종합화학)

MRcode

MRcode란 Withrobot Lab.에서 설계, 제안한 2D 바코드 심벌로 이동 중인 물체에 부착된 코드를 오류 없이 읽어야 하는 환경에 최적화된 바코드입니다. 한화종합화학에서 생산하는 내비게이션 바닥재 로바(Robaa)에 사용하는 MRcode는 V 0.5이며, 저장 가능한 실제 데이터 용량은 13비트 총 8196개의 심벌을 생성할 수 있습니다. 심벌이 여러 가지 오염원에 의해 에러가 발생한 경우 자체 내에 정정 기능을 가지고 있으며, 에러 정정 범위는 그룹 단위로 4 니블 (nibble)까지 가능합니다. 즉, 4 니블에 해당하는 데이터가 손실되어도 원래 기록되어 있는 데이터를 복원하는 것이 가능합니다.


MRcode V0.5

MRcode 심벌 내에 데이터를 구성하는 최소 단위는 엘리먼트(element)로 MRcode V0.5의 엘리먼트는 가로, 세로가 동일한 정사각형 형태를 가지고 있습니다. 가로 길이를 X 디멘전(Xdim), 세로 길이를 Y 디멘전(Ydim)이라고 명하며 단위는 mm 입니다. 네 귀퉁이에 있는 9개의 엘리먼트에 해당하는 크기를 가진 검은색 박스는 파인딩 패턴(finding pattern)이라고 부르며, MRcode의 위치와 방향을 검출하기 위해 사용됩니다. 네 개의 파인딩 패턴 중 중앙에 표시가 있는 패턴을 오리진 패턴(origin pattern)이라고 부르며, 이 점을 심벌의 원점으로 사용합니다.


MRcode 심벌의
엘리먼트와
파인딩
패턴

Robaa-checker

MRcode를 양산품에 적용할 때 MRcode 인쇄품질이 MRreader에서 원활하게 판독하기 위한 기준을 만족하는지 판별해야 할 필요가 있습니다. 한화종합화학의 내비게이션 마루 바닥재 로바(Robaa)에 적용한 MRcode의 인쇄 품질 상태를 실시간으로 검사하는 장치를 Robaa-checker라고 하며, 마루를 이송하는 컨베이어와 UV 광원, 카메라 및 영상 처리를 담당하는 중앙 제어기 등으로 구성되어 있습니다.

Robaa-checker의 제작 목적

내비게이션 바닥재 로바에 인쇄되어 있는 MRcode 심벌은 일반 주거 상태에서 육안으로는 보이지 않는 UV 형광 잉크로 마루 바닥재에 인쇄됩니다. MRreader는 UV 램프로 MRcode 심벌을 발광시켜 이를 카메라로 영상 취득한 후, myVision USB로 PC에 전달하여 영상 처리를 통해 로봇의 현재 위치를 파악하도록 되어 있습니다. Robaa-Checker는 로바 바닥재에 인쇄된 MRcode 심벌의 인쇄 상태가 MRreader에서 판독하는데 문제가 없는지를 판별함과 동시에, 현재 인쇄 상태를 통계적으로 분석하여 품질관리의 기초 데이터를 제공하는데 그 사용 목적이 있습니다.

MRreader에서 판독하는데 문제가 없는지를 판별하기 위해서 Robaa-Checker는 보다 엄격히 관리되는 광원으로 반복적으로 디코딩을 수행함과 동시에 각 엘리먼트의 밝기값과 크기를 함께 조사하여 그 결과를 통계적으로 판별하는 방식을 사용합니다. 따라서 Robaa-Checker에서 양품의 판정을 받은 바닥재는 MRreader의 원활한 동작을 보장해 주며, 이는 이를 이용한 로봇 시스템의 정상 동작을 보장하게 됩니다.

인쇄 품질에 대한 통계 데이터 취득을 위해 각 심벌의 잉크의 밝기 분포 및 바닥면의 밝기분포, 엘리먼트의 크기에 대한 측정을 수행하여, 생산된 제품의 단순한 양품, 불량품의 판정뿐만 아니라 생산 품질을 관리하는 기능을 제공하게 됩니다.

사양 요약

  • 검사 속도:
    • 최대 검사 속도: 분당 27장의 900mm 합판 마루 (컨베이어 이송 속도: 40cm/s)
    • 권장 검사 속도: 분당 12장의 900mm 합판 마루 (컨베이어 이송 속도: 18cm/s)
  • 검사 수종: 합판 마루(900×75), 원목 마루(600×75)
  • 측정 내역엘리먼트 크기 및 밝기값의 균일도
    • 심벌의 판독 여부 및 에러 비트
    • 인쇄 품질
  • 제어 장치
    • Pentium IV Notebook with Windows XP operating system
  • 이송 장치
    • 속도 조절 장치를 가진 벨트 컨베이어
    • 소비 전력: 90W@220V 단상
  • 광원부
    • 30W의 UVA reflector lamp
    • 간접 조명을 위한 반사갓 내장
    • UV 검출 장치로 광원 상태 모니터링
    • 소비 전력: 30W@220V 단상
  • 출력 장치
    • 동작 제어용 15인치 LCD 모니터(카메라 영상 출력 및 기타 파라미터 조절)
    • 메시지 출력용 17인치 LCD 모니터
    • 스피커 (양품, 불량품을 소리로 알려줌)
    • 소비 전력: 300W@220V 단상
  • 입력 장치
    • 마우스, 키보드

외형 치수


이송
장치
수치


Robaa checker 외형
모습



인터페이스
화면



인터페이스
화면


디버그 화면

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