본 기술은 적층제조 공정에서 적층 중 자동화된 품질검사를 위한 실시간 결함검출용 비전 AI 기술과 최적 공정 제어용 WAAM OLM 기술로, 인공지능 기술과 비전 검사 기술을 이용하여 WAAM 공정 중 실시간 결함 검출이 가능하며 적층 로봇과 연계하여 공정 최적 제어에 활용할 수 있는 적층제조 공정 자동 품질검사 기술이다.
- WAAM 공정은 타 3D 프린팅 장비 대비 도입 비용이 낮고 대형 복합구조물 생산에 적합하여 발사체 동체, 연료 탱크 등 우주항공 부품 산업을 중심으로 생산에 도입되고 있음
- 그러나 대형 3DP 복합구조물 제작 시 소재별/부품별 공정 조건 최적화를 위해 수많은 Trial-and-Error 단계 필요하지만, 현재는 대부분 적층 중 불량 발생 여부를 육안 관찰하고 있으며, 자동화된 품질검사 기술은 연구 단계 수준임
- 본 기술은 인공지능 기술과 비전 검사 기술을 이용하여 WAAM 공정 중 실시간 결함 검출이 가능하며 적층 로봇과 연계하여 공정 최적 제어에 활용할 수 있는 적층제조 공정 자동 품질검사 기술임
- 본 기술 도입 시 적층제조 생산품에 대한 전수검사가 가능하고, 검사 시간과 비용을 단축할 수 있어서 생산성 향상을 통한 기업 경쟁력 우위 확보 가능
- 용접 카메라로 수집된 비전 데이터 분석을 통해 적층부 용융풀 대상 실시간 결함 검출 및 추론 결과 시각화, 작업 수행 이력 등 품질관리를 위한 그래픽 기반 사용자 인터페이스 및 공정 분석 수단 제공으로 작업자 편의성 제공
- 딥러닝 학습모델(YOLOX)의 전이학습 기반 이미지 학습데이터셋 적용 적층부 결함검출용 인공지능 학습모델 개발 및 4종 결함패턴(과다산화, 물결적층, 단절, 토치막힘) 검출
가. 기술이전의 내용
- 비전 센서 기반 인공지능 알고리즘 적용 적층부 실시간 자동 결함 검출 기술
- 적층 제조 공정 최적 제어용 그래픽 기반 사용자 인터페이스 기술
- 비전 AI 및 영상처리 알고리즘 적용 품질 예측 기술
- 이미징 디바이스 하드웨어 설계 기술
나. 기술이전의 범위
- 적층 제조 공정 품질 예측 기술 관련 특허
- WAAM OLM 품질검사 프로그램 및 매뉴얼
- 실시간 결함 검출용 AI 학습모델 성능 분석서
- 이미징 디바이스 및 제어 인터페이스 시작품 설계자료
- 이미징 디바이스 하드웨어 설계자료
- (최초수요) 3D 프린터 제조 업체: 기존 3D 프린팅 제품에 실시간 품질 모니터링 엔진을 탑재하여 관련 시장에 고성능 적층제조 시스템 공급 및 부가가치 제고
- (중간수요) 적층제조 서비스 제공 업체: 기존 공정에 품질관리 시스템 도입으로 제공 서비스 및 제품에 대한 신뢰성 향상 및 경쟁 기업과의 기술우위 선점
- (최종수요) 우주항공, 자동차, 에너지 등 관련 기업체: 각종 생산라인에 투입하여 불량률 감소 및 작업 효율 극대화를 통한 생산성 향상