픽업트럭을 조용하고 우아하게
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픽업트럭을 조용하고 우아하게
  • 김종율 기자
  • 승인 2019.02.27 11:12
  • 댓글 0
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비전카메라를 활용한 PPR 기술이 핵심 … 포드자동차

포드자동차의 엔지니어는 3D 맵핑을 사용하고 있다. 이것은 자동차 산업에서 활용된 첫 번째 응용 프로그램으로, 설명에 따르면 3D 이미지를 생성하여 픽업 트럭인 F-시리즈의 리어 액슬 부분을 좀 더 우수하게 만든다. 그 결과 이 자동차는 부드럽고 조용한 운행을 하게 된다. 포드의 F-시리즈는 픽업 트럭 중에서 가장 인기 있는 모델이다. 이 차는 F150, F250, F350 등의 버전을 갖고 있다. 다양한 종류의 엔진과 구동장치, 4륜구동과 후륜구동, 3인승과 6인승, 뒤쪽 펜더 디자인의 변화에 따라 선택의 폭도 넓다.


설명에 따르면 F-시리즈의 표준 엔진은 직렬 6기통이지만, 몇 달러만 더 내면 250마력 7.5리터짜리 V8엔진도 달 수 있다.


3D 맵핑이란

그렇다면 포드가 F-시리즈에 적용했다는 3D 맵핑에 대해 이제 알아보자.

구글 어스(Google Earth)와 유사하게 3D 맵핑은 3차원 이미지를 활용한다. 여기에는 포드의 PPR(photogrammetric pattern reader) 기술이 핵심이다. 이 기술은 2개의 디지털 카메라가 획득한 이미지에서 액슬 기어의 합성 사진을 만든다.

포드자동차의 엔지니어인 데이비드 자갈(David Gravel)에 따르면 PPR 기술은 상용 트럭을 위한 품질 관리의 진화된 버전이다. 전통적으로 차축 기어는 육안 검사로 이루어졌지만 이것은 신뢰가 떨어졌다. 그러나 PPR 기술은 검사를 더 빠르게 수행할 수 있으며, 인간의 눈이 구별할 수 없는 것도 상세하게 측정한다.

3D 맵핑 시스템은 매디슨(Madison)과 오토메이티드 비전(Automated Vision) ATM 오토메이션에 의해 개발됐다. 이 맵핑 시스템을 사용하는 것이 부드럽고 조용한 운행을 약속하는 것은 리어액슬 링과 피니언에 사용되는 하이포이드 기어가 하나의 이미지로 양쪽 기어의 두 사이드를 볼 수 있게 만들기 때문이다.

오토메이티드 비전에 근무하는 과학자에 따르면 이 기술은 포드 같은 기업이 생산에서 정확성과 일관성을 높이기 위해 활용하는 경향의 일부이다.

미시간주의 스털링 하이츠(Sterling Heights)에 있는 포드의 스털링 차축 공장에서 사용되고 있는 PPR 스테이션은 현재 전세계 포드 공장으로 퍼지고 있다.

어떻게 작동 하는가?

리어 액슬 링과 피니언에 사용되는 하이포이드 기어는 곡률이 복잡한 하나의 이미지에서 각 기어 양쪽을 보는 것이 불가능하다. 그러나 포드가 사용하는 사진 측량 패턴 판독기는 기어가 회전할 때마다 기어의 각 측면에서 1024 × 1 픽셀로 9000장의 이미지를 캡처하는 카메라와 적외선 조명장치를 가지고 있다.

캡처된 2D 이미지들은 하나의 3D 파노라마 이미지로 변환된다. 기어가 설정된 사양을 충족하지 않는 경우 그것들은 삭제된다.

스프레이 스테이션(spray station)은 기어와 Gino Catenacci 및 엔지니어링 매니저를 위한 마킹 화합물을 균등하게 적용하도록 제작되었다. 화합물이 균일하고 일관성 있게 적용되면 기어 세트가 롤백되고 접촉 패턴 또는 기어 메쉬 패턴이 생성된다.

거기에서 디지털 라인 스캔 카메라와 적외선 조명장치로 기어와 브레이크의 이미지를 만들고, 그것이 사양을 충족하는지 아니면 아무것도 변환된 것이 없는지 측정한다.

소음이나 내구성 문제가 발생할 수 있는 이상한 현상을 보이면 모든 부품은 폐기 된다. 평균적으로 1000개당 2~5개를 허용 오차 범위로 잡는다.


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