일반적으로 자동차 부품 생산조립 라인은 자동화 로봇에 의하여 자동 장착으로 조립 및 생산된다. 이러한 생산현장에서 차체와 조립되어지는 부품(도어, 트렁크, 루프 등)의 위치가 틀어지거나 조립 로봇과 부품이 충돌하는 품질 문제가 종종 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존에는 자동화 생산라인을 벗어나 기계적인 지그장치들을 이용하여 수동으로 부품들의 품질을 샘플링 검사를 진행하고 있는 현실이다.
자동차 검사기술은 가장 보편적으로 비전이 사용되는 분야로 마운팅 홀의 간격과 결함 검출, 바디 패널의 찌그러짐이나 구부러짐 등과 같은 표면 검사를 포함하며, 비전을 적용한 가이드 및 정렬 기술은 자동차 분야에서 주로 조립용 로봇을 가이드하기 위해 사용되는데 로봇의 경로를 조정하기 위해 위치 정보를 로봇 컨트롤러에 제공하여 공정의 생산성 및 제조의 유연성을 향상시킨다. 가장 난이도가 높은 계량과 측정 기술은 부품의 측면이나 상면에 탑재된 카메라 시야에 들어오는 측정할 부품의 이미지를 저장하여 이미지를 분석하는 방식으로 표면 분석 및 부품간의 위치 및 특성을 보정하고 있다.
자동차 생산라인에 적용된 머신비전 장치의 문제점은 조립 생산 공장의 외부 창문을 통해 외부 날씨가 아침-저녁 및 비오는 날과 맑은 날 등의 다양한 날씨 변화에 의하여 공장내부의 조명상태 변화가 심하다. 또한 자동차 차체 부품의 재료 재질이 강판이기 때문에 빛의 반사가 매우 심하여 작은 조명 변화에도 촬영되는 영상의 품질이 크게 달라지는 문제점이 발생한다.
본 연구에서는 자동차 차체와 도어 부품 간격과 도어 간의 간격을 레이저 슬릿 광원과 LED 패턴 광원을 조합한 측정 장치로 영상을 취득하여 도어 부품의 높이를 측정 한 후 차체 간격 관리 위치와 비교하여 간격을 산출한다. 산출값이 맞지 않는다면 부품이 회전 값을 유추할 수 있으며 도어 힌지를 기준으로 회전 시키는 단차 측정 및 보정 알고리즘을 제작하였다. 알고리즘을 적용하여 얻어낸 결과 값을 부품 간의 최적의 위치로 부품 조립용 다관절 로봇에게 전달하여 각도, 단차를 변경하여 최적의 위치에서 조립이 이루어 진다. 레이저 슬릿 광원과 LED 패턴 광원 비교는 LED 패턴 광원이 산란은 적으나 거리가 멀어지거나 주변 조명에 의한 영향을 많이 받고 레이저 슬릿 광원은 그 영향이 적은 것으로 확인 되었으며, 두 광원을 교차하여 영상을 취득한 결과 값을 얻어 낼 때 오차가 적은 측정 값을 얻을 수 있었다.
자동차 조립 공정에서 요구하는 품질 간격은 0.5mm 이하로 본 연구에서 개발한 측정 장치의 반복 정밀도, 측정 결과는 약 0.2mm 이내로 자동차 조립 공정에 바로 적용이 가능할 것으로 판단되며, 차후 차체 부품 조립 과정에서 위치 보정에 대한 신뢰성 실험을 계속 진행하여 검사 뿐만 아니라 차체 부품인 트렁크, 후드, 루프 등의 품질 확보에 대한 연구를 진행할 예정이다.