30장 엔코더·조명·카메라를 하나로 묶는 ‘마스터 타임라인’ 구조란? [중요]

No.30 Master Timeline

모든 검사 품질 문제의 출발점은
“동기화가 맞지 않아서” 생긴다

해결책은 하나, 모든 신호를 하나의 시간축으로 통합하는 것이다.

 

❓ 머신비전 검사에서 가장 중요한 요소는 무엇일까?

• 카메라 성능?
• 조명 밝기?
• AI 알고리즘?

이 모든 것보다 더 중요한 것은 단 하나.
엔코더·조명·카메라가 동일한 기준점에서 움직이느냐, 즉 동기화(Synchronization)다.

 

⚠ 동기화가 틀어지면 발생하는 문제

• Z값 튐

• 단차 불일치

• 프로파일 찢어짐

• 밝기 요동

• 속도 변화 시 검사 결과 달라짐

• 라인별 검사 편차

👉 이 모든 문제를 한 번에 해결하는 개념이 바로 “마스터 타임라인(Master Timeline)”이다.

 

 

1️⃣ 마스터 타임라인이란 무엇인가?

마스터 타임라인은
엔코더 → 조명 → 카메라를
단 하나의 시간축(Time Axis) 위에서 제어하는 구조이다.

핵심 개념
• 엔코더가 기준점을 정하면
• 조명·카메라는 그 기준점에 따라 정확히 동작
• 하나의 Golden Time Reference 사용
• 모든 트리거·조명·Exposure가 동일 기준에서 실행

➡ 속도 변화 無 · 밝기 변화 無 · Z값 튐 0 · 프로파일 안정 · 라인차 재현성 100%

 

 

2️⃣ 왜 마스터 타임라인이 필요한가?

✔ 이유 1 — 엔코더는 위치(X)의 기준점

검사 좌표는 엔코더에서 출발한다.
조명·카메라가 엔코더 기준에 맞지 않으면 검사 위치가 매번 달라진다.

✔ 이유 2 — 조명은 밝기(Z)의 기준점

조명 타이밍이 어긋나면 밝기 → Z값이 달라진다.

✔ 이유 3 — 카메라는 픽셀 좌표의 기준점

Exposure가 미세하게만 흔들려도 이미지 전체가 불안정해진다.

👉 각자의 타이밍이 따로 움직이는 구조는 반드시 검사 오류를 만든다.

 

 

3️⃣ 마스터 타임라인 구조의 핵심 요소 4가지

🔧 ① Zero Delay – 모든 신호의 기준점

FPGA에서 0ns 기준 시간축 생성
→ 트리거·조명·Exposure 지터 0ns

🔧 ② FPGA – 모든 신호를 하나의 시계로 통합

• 엔코더 펄스 재구성
• 조명 멀티커런트 제어
• 카메라 Exposure 정밀 제어
• 외부 장비 트리거 통합

🔧 ③ 엔코더 기준점(X=0) 통일

첫 펄스/마크를 마스터 기준점으로 설정
→ 모든 검사 타이밍 출발점 동일

🔧 ④ 조명·카메라 동일 시간축 구동

엔코더 기준에 맞춰
• 조명 On
• Exposure Start
• 3D 패턴·보조 조명·AI 프리뷰
→ 모두 동일 시간축에서 실행

 

 

4️⃣ 마스터 타임라인 구조 예시

[엔코더 기준점 X=0]
  ↓
[FPGA Zero Delay 기반 시간축 생성]
  ↓
┌───────────────┬───────────────┐
│ 조명 패턴 On/Off │ 카메라 Exposure Start │
│ (Multi-Current) │ (µs/ns 정밀 제어) │
└───────────────┴───────────────┘
  ↓
[프로파일 / Z값 재구성 – 항상 동일 조건]

 

 

5️⃣ 마스터 타임라인 적용 효과

✔ 속도 변화 영향 0

✔ 밝기 완전 안정

✔ 프로파일 흔들림 제거

✔ 라인별 검사 편차 제거

✔ AI 검사 정확도 대폭 증가

 

 

6️⃣ 실제 현장 적용 사례

📌 2차전지 Electrode 검사
Z값 4~7µm → 0.5µm 이내

📌 디스플레이 Glass Edge 검사
프로파일 찢어짐 → 100% 안정화

📌 반도체 PKG 검사
라인별 편차 → 라인 결과 동일

 

📌 핵심 요약

✅ 마스터 타임라인 = 엔코더·조명·카메라를 하나의 절대 시간축으로 통합
✅ Zero Delay + FPGA만이 구현 가능
✅ 속도·조명·정렬 변동을 0에 가깝게 제거
✅ 3D·AI·고속 2D 검사에서 필수 구조

 

🔜 다음 글 예고
👉 No.31 – 라인 간 3D 검사 품질 편차를 없애는 기준점 설계법

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