로봇 캘리브레이션: 필수 구성 요소와 미세 조정 방법

로봇이 작업을 정확하게 수행하길 원한다면 캘리브레이션이 필요한지 고려하고 있을 것입니다.

로봇을 캘리브레이션하는 것이 정말 필요할까요?

선택한 작업에 어떤 유형의 캘리브레이션이 필요할까요?

로봇 설정의 어느 부분을 캘리브레이션해야 할까요?

캘리브레이션은 로보틱스에서 그다지 흥미로운 주제는 아닙니다. 하지만 로봇을 캘리브레이션하는 것은 고정밀 로봇 설정과 요구사항을 충족하지 못하는 설정의 차이를 만들 수 있습니다.

RoboDK의 최근 기능 릴리스에서 로봇 레일 캘리브레이션이 개선되었습니다. 또한 툴 센터 포인트(TCP) 캘리브레이션에 대한 비디오 튜토리얼도 공개했습니다.

이는 로봇의 어느 부분이 캘리브레이션되어야 하는지 살펴볼 좋은 기회입니다!

로봇이 정말 캘리브레이션이 필요한가?

로봇이 아예 캘리브레이션이 필요 없는지 궁금할 수 있습니다.

공장을 떠날 때 로봇이 이미 캘리브레이션되어 있어야 하지 않을까요?

로보틱스에서 이해해야 할 중요한 구분이 하나 있습니다…

로봇은 높은 반복성(repeatability)을 위해 설계되었지만, 박스 개봉 직후에는 정확성(accuracy)이 높은 편이 아닙니다.

정확성과 반복성의 차이가 불확실하다면 이렇게 생각해 보세요. 로봇에게 공간상의 정확히 같은 위치에 6개의 점을 그리라고 지시했다고 가정합니다:

반복성은 물리적 로봇과 그 설계의 속성입니다. 하지만 로봇을 정확하게 만들려면 캘리브레이션이 필요합니다.

로봇 캘리브레이션 과정은 기본적으로 로봇의 좌표계를 환경의 좌표계와 정렬하는 것을 포함합니다. 캘리브레이션된 로봇에게 작업 공간의 특정 위치로 가라고 지시하면 정확히 그 위치로 갈 것임을 확신할 수 있습니다.

캘리브레이션에는 2가지 기본 접근 방식이 있습니다:

고정점을 사용한 수동 로봇 캘리브레이션 — 오프라인 프로그래밍용으로만 로봇을 캘리브레이션해야 할 때 좋은 옵션인 대략적인 캘리브레이션 유형입니다. 이 기본 캘리브레이션 수행 방법을 설명하는 영상이 있습니다.
3D 트래커를 사용한 로봇 캘리브레이션 — 이 유형의 캘리브레이션은 3D 레이저 트래커라는 추가 기술이 필요합니다. 이전 방법에 비해 로봇 정확도를 크게 향상시킬 수 있지만, 레이저 트래커 구매 또는 대여 비용을 고려해야 합니다.

캘리브레이션 과정에서 로봇은 특정 위치와 방향으로 이동합니다. 수동 캘리브레이션에서는 당신이 로봇을 해당 위치로 직접 운전합니다. 레이저 트래커를 사용하면 로봇이 스스로 이동하고 트래커가 정확한 위치를 감지합니다.

로봇 자체를 캘리브레이션하는 것 외에도 툴을 캘리브레이션해야 할 가능성이 높습니다.

이는 로봇 플랜지 끝에 툴을 부착한 상태에서 캘리브레이션 절차를 실행하는 것을 포함합니다. 툴은 로봇의 '일하는 끝'이므로 특정 작업에 필요한 만큼 정확해야 합니다.

툴 유형과 작업에 따라 한 가지 캘리브레이션 유형을 다른 것보다 선택할 수 있습니다.

예를 들어 대략적인 픽 앤 플레이스 작업에는 매우 정확한 캘리브레이션이 필요하지 않습니다. 툴이 핑거 그리퍼, 진공 그리퍼 또는 다른 것이든 툴 위치가 몇 밀리미터 벗어나도 상관없습니다.

반면 표면 실장 전자 칩을 위한 정밀 납땜 작업은 가능한 한 정확한 캘리브레이션이 필요할 것입니다. 이 경우 더 정확한 캘리브레이션 방법을 사용하고 싶을 것입니다.

툴과 로봇 자체가 로봇 설정에서 캘리브레이션이 필요한 주요 부분입니다. 그러나 특정 설정에 따라 로봇 설정의 다른 부분들도 캘리브레이션이 필요할 수 있습니다.

여기에는 다음이 포함됩니다:

센서 — 온도 센서, 힘 센서, 광 센서 등 다양한 유형의 센서는 사용 전 캘리브레이션이 필요할 수 있습니다. 각각 고유한 캘리브레이션 방법이 있습니다. 일부는 시간 경과에 따른 센서의 재료 변화나 환경 변화로 인해 주기적으로 재캘리브레이션이 필요할 수 있습니다.
카메라 — 비전 센서에는 왜곡 캘리브레이션, 색상 캘리브레이션, 조도 캘리브레이션 등 몇 가지 다른 캘리브레이션 절차를 수행할 수 있습니다. 종종 로봇이 로드될 때마다나 환경 변화가 있을 때마다 이러한 절차를 실행해야 합니다.
외부 축 — 공작물 포지셔너와 레일 같은 추가 축은 로봇과 같은 방식으로 캘리브레이션이 필요합니다. RoboDK에서는 동일한 로봇 캘리브레이션 도구로 캘리브레이션할 수 있습니다.

이것이 많은 다양한 캘리브레이션처럼 보일 수 있지만, 당신의 모든 로봇 애플리케이션에서 이 모든 부품을 사용할 가능성은 낮습니다.

로봇 캘리브레이션은 복잡할 필요가 없습니다. 올바른 도구로 로봇과 모든 액세서리를 빠르고 쉽게 캘리브레이션할 수 있습니다.

로봇과 툴을 캘리브레이션하려면 RoboDK 내 캘리브레이션 기능을 사용할 수 있습니다. 이는 약 20분 정도 소요되며 쉬운 과정입니다.

TwinTrack 같은 프로그래밍 도구를 사용하는 경우 캘리브레이션이 더 쉽습니다. 툴 자체가 레이저 트래커를 사용하기 때문입니다. 같은 하드웨어로 로봇을 캘리브레이션하고 프로그래밍할 수 있습니다!

캘리브레이션은 로보틱스를 시작할 때 번거롭게 느껴질 수 있습니다. 하지만 선택한 애플리케이션에 최고의 정확성을 얻기 위해 초반에 약간의 시간과 노력을 들이는 것은 가치가 있습니다.

로봇 캘리브레이션의 어떤 측면이 여전히 혼란스러우신가요? 아래 댓글로 알려주시거나 LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram 또는 RoboDK 포럼에서 토론에 참여해 주세요.

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