머신비전 트리거분배기란?
왜 필요한가 — ETIO·NSync 핵심 기능 정리
인코더 1개로 카메라·조명·PLC를 나노초 단위로 동시 제어하는 FPGA 기반 하드웨어 컨트롤러. 체배·분배·생성·변환(바이패스)·백래쉬 보상 5가지 기능을 산업별 실제 예시와 함께 설명합니다.
트리거분배기가 필요한 이유
💬 "카메라는 3대인데 인코더는 하나, 어떻게 연결하지?"
💬 "촬영 타이밍이 조금씩 달라서 이미지가 항상 흔들린다"
💬 "불량이 분명히 있는데 사진 사이에서 빠져나간다"
머신비전 라인을 운영하다 보면 반드시 마주치는 문제들입니다. 핵심 원인은 하나입니다. 인코더 신호 1개를 여러 장치에 정확하게 나눠줄 방법이 없다는 것입니다.
카메라마다 별도 인코더 배선 필요 → 배선 복잡화
소프트웨어 경유 시 수십 μs 타이밍 오차 → 이미지 불일치
인코더 펄스 간격이 넓으면 불량이 샷 사이로 통과 → 검사 사각지대 발생
인코더 1개 → 카메라·조명·PLC 전체 동시 제어
FPGA 하드웨어 처리 → 소프트웨어 레이턴시 0 · 나노초 단위 동기화
체배·분배·생성·백래쉬 보상까지 하나의 장치로 해결
① 체배 — 검사 밀도를 높인다
고속 라인에서는 인코더 펄스 간격이 넓어 불량이 두 프레임 사이에 끼어 통과합니다. 체배를 ×4로 설정하면 인코더 교체 없이 촬영 밀도가 4배 증가합니다. 검사 비용은 그대로, 검사 해상도만 올라갑니다.
② 분배 — 여러 장치를 동시에
멀티카메라 라인에서 카메라 A와 B 사이에 수십 μs 타이밍 차이가 나면 이미지 이어붙이기가 불가능합니다. 분배 기능은 1채널 입력을 4~8채널에 동시 출력해 장치 간 타이밍 오차를 0으로 만듭니다.
③ 생성 — 인코더 없이도 가능
정지형 트레이 검사, 저속 컨베이어, 프레스 공정처럼 인코더 설치가 불필요하거나 어려운 라인에서 사용합니다. FPGA 내부 클록으로 주기를 ms 단위로 직접 설정해 자동 촬영합니다.
④ 변환(바이패스) — 채널을 소프트웨어로
기존에는 채널 구성을 바꾸려면 물리 배선 변경이 필요했습니다. 스마트 바이패스 출력 제어를 쓰면 PC에서 클릭 한 번으로 카메라·조명·센서·IO 채널을 즉시 전환합니다. 배선 공사 없이 검사 레시피를 교체할 수 있습니다.
Step 1 전체 OFF → Step 2 카메라 ON → Step 3 센서 추가 → Step 4 전체 ON
⑤ 백래쉬 보상 — 위치 오차를 잡는다
기어·볼스크류의 유격(백래쉬)은 항상 존재합니다. 방향을 전환할 때 기어가 맞물리기 전까지 인코더는 펄스를 내지만 실제 테이블은 움직이지 않습니다. 이 헛움직임 구간에서 트리거가 발생하면 같은 위치 중복 촬영 또는 사각지대 누락이 생깁니다.
백래쉬가 발생하는 3가지 상황
| 유형 | 발생 원인 | 대표 증상 |
|---|---|---|
| 방향 전환 | CW↔CCW 전환 순간 기어 유격 개방 | 동일 위치 중복 촬영 또는 누락 |
| 속도 변화 | 가감속 구간 관성력으로 유격 개방 | 불규칙 위치 편차 누적 |
| 장력·진동 | 롤투롤 정지 시 필름 장력으로 역이동 | 정지 후 촬영 위치가 매번 달라짐 |
Compensational 모드 — 보정 원리
카운팅 모드 3가지
기능 요약 비교표
| 기능 | 해결 문제 | 현장 효과 |
|---|---|---|
| ① 체배 | 검사 사각지대·불량 누락 | 인코더 교체 없이 촬영 밀도 ×N배 |
| ② 분배 | 멀티카메라 타이밍 오차 | 배선 단순화 + 나노초 동시 트리거 |
| ③ 생성 | 인코더 없는 라인 | 별도 장치 없이 정주기 트리거 |
| ④ 변환(바이패스) | 채널 변경 시 배선 공사 | USB 클릭 한 번으로 즉시 전환 |
| ⑤ 백래쉬 보상 | 방향 전환·유격 위치 오차 | 헛움직임 상쇄, 정확한 위치 복원 |
온도 상승 시 기어가 팽창해 유격 크기 자체가 달라지므로, 워밍업 후 보상값 재측정·재입력이 필요합니다.
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