CNC 가공물 자동 정렬을 위한 카메라-프로젝터 기반 모델링

CNC 가공에서 가공물 좌표계(작업 오프셋) 설정은 가장 중요하고 복잡한 작업 중 하나로, 주로 공구 프로브 세터를 통해 숙련된 작업자에 의해 수행됩니다. 그러나 수동 작업은 데이터 입력 오류나 프로브 취급 부주의와 같은 인적 오류에 취약하며, 이는 프로브, 기계 부품 또는 가공물 손상으로 이어질 수 있습니다. 또한, 기계 좌표계 내에서 가공물 정렬의 정확성과 반복성은 제품 품질과 가공 일관성 확보에 필수적입니다. 본 연구는 3D 모델링 및 구조광 스캐닝을 기반으로 기계 원점 위치에서 가공물 좌표 설정을 위한 자동 보정 시스템을 제안합니다. 제안된 시스템은 그레이 코드 기반 구조광 방식을 사용하여 가공물의 3D 형상을 재구성하고, 광학 프로브를 통해 작업 오프셋의 자동 조정을 위한 모서리 좌표를 식별합니다. 실험 결과, 재구성된 모델은 ±0.1mm 이내의 치수 오차를 달성했으며, 포인트 클라우드 모서리 감지를 기반으로 한 위치 결정 오차는 0.05mm 이내로 나타났습니다. 이러한 결과는 제안된 자동 정렬 시스템의 효과성과 정확성을 검증합니다. 본 시스템은 CNC 가공 과정에서 가공물 좌표 설정의 자동화 및 정밀도 향상에 기여하여, 인적 오류를 줄이고 생산성을 높이는 데 활용될 수 있습니다.