산업 현장에서 컨베이어 벨트는 단순한 운반 수단을 넘어, 공정 흐름과 생산 효율을 좌우하는 핵심 인프라로 자리잡고 있다. 특히 물류 및 벌크 자재 운반 라인에서는 벨트 위의 하중과 체적 정보가 곧 시스템의 생산성과 직결된다. 페펄앤드푹스가 개발한 Volume3D는 이러한 필요에 정확하고 유연하게 대응하는 3D 체적 측정 솔루션이다.
컨베이어 하중, 이제는 3D로 본다
Volume3D는 LiDAR 기반 고정밀 측정 기술을 통해 컨베이어 상의 물체 윤곽을 실시간으로 인식하고, 체적과 부피 유량 데이터를 추출한다. 여기에는 R2000과 R2300 모델이 사용되며, 전자는 ±3%의 정밀도로 고정밀 측정이 가능하고, 후자는 초당 100회 스캔 속도로 빠르게 움직이는 대상도 놓치지 않는다. 하나의 측정 지점에는 최대 3대의 LiDAR 센서를 동시 운용할 수 있어, 그림자 효과를 최소화하고 복잡한 형상의 대상도 입체적으로 파악할 수 있다.
속도와 부피를 동시에, MSEU + 로터리 엔코더 구조
윤곽 데이터만으로는 완전한 3D 분석이 어렵다. 이를 해결하기 위해 Volume3D는 컨베이어 속도 데이터를 함께 취득한다. 페펄앤드푹스의 ENI58IL 인크리멘탈 로터리 엔코더를 통해 속도를 정밀하게 측정하며, 이는 MSEU(Multiscan Evaluation Unit)에 입력되어 윤곽 데이터와 결합된다. 결과적으로 2+1D 데이터를 병합한 진정한 3D 모델링이 가능해진다.
MSEU는 잘못된 측정점을 자동 필터링하며, 사전 설치된 알고리즘을 통해 항목 단위 데이터 세트를 생성한다. 이 데이터는 부피, 유량, 하중 활용률, 물체 크기 등 다양한 파라미터 분석에 사용되며, 실시간 공정 모니터링과 히스토리 기반 추적 분석 모두 지원한다.
공정 효율화와 스마트 유지보수의 동반자
Volume3D는 단순한 측정 장비를 넘어, 공정 제어와 예측 유지보수를 아우르는 인텔리전스 플랫폼으로 기능한다. 16개 구간별로 벨트 하중 분포를 세분화하고, 일정 높이 초과 시 경고 신호를 제공한다. 또한 자동 트리거 기능을 통해 별도의 외부 제어 없이도 물체 윤곽을 기준으로 측정 시작과 종료를 자동으로 조절할 수 있다. 이는 스마트 팩토리 환경에 적합한 셀프 디시전 구조의 대표적 구현 사례다.
특히 R2000 센서에 탑재된 오염 감지 기능은 먼지나 이물질로 인한 센서 성능 저하를 조기에 포착하고, 유지보수 기준치를 기반으로 예측 정비를 유도할 수 있어 장기 운용 안정성을 크게 높인다.
설치부터 시운전까지, 모듈형 구조의 장점
Volume3D는 설치 또한 간편하다. 센서, 평가 장치, 로터리 엔코더, 케이블 및 마운팅 키트가 모두 사전 조립 형태로 제공되며, 표준 M12 인터페이스와 견고한 하우징 구조를 채택해 산업 환경에 최적화돼 있다. 소프트웨어 내 통합 캘리브레이션 마법사는 센서 정렬을 자동화해 초기 설정 시간을 단축시킨다.
대표 적용 사례
Volume3D 시스템은 벌크 자재 관리와 내부 물류 두 영역에서 특히 강력한 효과를 발휘한다. 벌크 자재 운송에서는 체적 측정 데이터를 기반으로 전체 물류 흐름에 대한 디지털 트윈을 생성할 수 있다. 이를 통해 재고 상황을 정확히 파악하고 생산 계획에 유연하게 대응하는 한편, 품질 관리 기준도 높일 수 있다. 과충진이나 미충진과 같은 자재 투입 불균형도 실시간으로 감지되어 낭비를 줄일 수 있으며, 벨트 상의 하중 분포를 분석함으로써 시스템 구성 요소의 물리적 손상을 예방하는 데도 기여한다. 특히 벨트 상의 16개 구간을 독립적으로 모니터링할 수 있어 공정 단위 제어가 가능하다는 점이 눈에 띈다.
내부 물류 환경에서도 Volume3D는 차별화된 효용을 제공한다. 컨베이어 벨트 외측에서 일어날 수 있는 패킷 낙하 사고를 방지하기 위해 높이 데이터를 기반으로 정밀한 높이 제어가 가능하며, 단일 물체의 정확한 체적 정보를 바탕으로 물류 흐름에 대한 심층 분석을 수행할 수 있다. 이를 통해 병목 현상이 예상되는 구간에서의 컨베이어 정지를 사전에 방지할 수 있으며, 물류 차량이나 철도 차량에 자재를 적재할 때 최적의 공간 활용이 가능하도록 돕는다. 이렇게 수집된 데이터는 단순 제어를 넘어 공정 전반의 의사결정과 자동화 수준 향상에 직접적으로 활용된다.
