인서트 머신(Insert Machine) 자동화 수집 시스템 | PCIe-5111 다기능 DAQ + 엔코더 동기 솔루션

응용 배경

오늘날 전자 제조 산업에서 인서트 머신(Insert Machine) 은 매우 광범위하게 적용되고 있으며, 특히 PCB 처리 및 비-PCB 응용 분야에서 활발히 사용됩니다.

예를 들어, 커넥터를 성형기 외장 또는 다이(Die)에 정밀하게 삽입하는 작업은 전자 제품의 품질과 성능을 보장하는 핵심 단계입니다.

생산 효율 향상과 비용 절감을 위해 많은 제조사들이 퀵체인지 툴킷(Quick-change Toolkit) 을 활용해 각 제품의 응용을 완성합니다. 또한 대부분의 기계는 여러 개의 삽입 헤드(Insertion Head) 를 탑재하여 단일 기계의 적용 범위를 확장합니다.

특히 자동차 산업에서는 고급 기계가 삽입력(Insertion Force) 모니터링 장비를 추가로 탑재하여, 더 높은 수준의 품질 보증을 제공합니다.

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도전 과제

고객이 인서트 머신 운영 과정에서 직면한 도전:

1. 고정밀도 요구

• 고정밀 센서 + 측정 장비 필요
• 삽입 과정에서 힘(Force)과 각도(Angle)의 정확성·동기성 보장
• 미세한 편차도 부품 손상 또는 품질 불량 유발

2. 빠른 응답 속도

• 인서트 머신의 응답 속도가 매우 빠름
• 휠형 니들 디스크(Wheel Needle Disk) 무정지 연속 공급
• 시험 시스템에 빠른 응답성 요구
• 빠르게 변화하는 데이터 캡처 능력 필수

3. 높은 신뢰성 요구

• 시험은 장시간 연속 진행
• 신뢰성 있는 결과를 위한 다중 반복 측정
• 시험 시스템에 극히 높은 신뢰성 요구

4. 높은 자동화 수준

• 시험 시스템이 머신과 연동(Lock-step) 필요
• 서보 동작 시작 = 수집 시작, 서보 정지 = 수집 정지
• 높은 자동화로 생산 효율 향상

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솔루션

JYTEK은 위의 도전을 극복하기 위해 다음 솔루션을 제공했습니다.

시스템 구성

[인서트 머신 (양산 라인)]
   ├── [힘 센서 (Load Cell)] ─→ AI ─┐
   ├── [엔코더 (Encoder)] ─→ CI ────┤
   │                                  ├─→ [PCIe-5111]
   ├── [서보 모터] ─→ 서보 시작 신호 ─┤    32 AI + 4 AO
   │                                  │    48 DIO + 4 Counter
   └── [삽입 헤드 다수] ──────────────┘
                ↓
   [FirmDrive® 엔코더 암시적 클럭(Implicit Clock)]
        ↓ 서보 위치 기반 동기
   [힘(Force) + 변위(Displacement) 동기 수집]
                ↓
   [SeeSharp 실시간 분석]
   ├── 삽입력 vs 변위 곡선
   ├── 품질 이상 검출
   └── 자동 PASS/FAIL 판정
                ↓
   [양산 라인 자동화 + 품질 보증]

 

 

 

핵심 특장점

1. 고정밀 안정 수집

• PCIe-5111 다기능 DAQ 모듈 활용
• AI로 힘(Force) 측정 + CI(Counter Input)로 엔코더 각도 측정
• 고정밀 안정적 수집 구현

2. 머신 연동 (Lock-step)

• 수집 모듈 드라이버가 엔코더 암시적 클럭(Implicit Clock) 지원
• 머신 연동 실현 → 힘과 변위 동기 수집, 어떤 편차도 없음
• 시간 기반 샘플링이 아닌 위치 기반 샘플링으로 머신 동작과 완벽 정합

3. 간편한 운용

• SeeSharp® 소프트웨어 플랫폼의 객체지향 드라이버 FirmDrive®
• AI + CI 동기 수집 빠르게 구현
• 운용 편리, 작업 효율 향상

4. 비용 절감

• 해외 주요 브랜드 DAQ 모듈 대체 가능
• 양산 라인 제조 비용 절감

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사용 제품

하드웨어

PCIe-5111 — 다기능 데이터 수집 모듈

• AI(아날로그 입력): 32채널
• AO(아날로그 출력): 4채널
• DIO(디지털 I/O): 48채널
• Timer/Counter: 4채널 32비트
• 엔코더 암시적 클럭 지원

소프트웨어

SeeSharp® — C# 기반 오픈소스 측정 제어 플랫폼

• 별도 라이선스 비용 없음
• 객체지향 FirmDrive® 드라이버
• AI + CI 동기 수집 라이브러리
• 실시간 분석 + PASS/FAIL 판정

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적용 가능 분야

본 솔루션은 다음과 같은 산업 자동화 시험에 활용됩니다.

• 인서트 머신 (PCB 커넥터 삽입)
• 압입(Press-fit) 머신 모니터링
• 자동차 커넥터 조립 시험
• 단자대(Terminal Block) 삽입 검증
• 컨베이어 기반 자동화 시험
• 로봇 매니퓰레이터 동작 모니터링
• CNC 가공 힘-위치 동기 측정
• 3D 프린터 모션 모니터링
• 반도체 본딩 공정 모니터링
• 양산 라인 EOL(End-of-Line) 테스트
• 포지션 기반 데이터 로깅 응용

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왜 JYTEK 인가?

1. 고정밀도 + 고샘플링 속도
다기능 DAQ 모듈로 인서트 시험 정밀도 요구 충족

2. 빠른 응답 속도
삽입 과정의 빠른 변화 데이터 캡처

3. 높은 신뢰성
장시간 운영 요구 충족

4. 비용 효율성
해외 주요 브랜드 DAQ 모듈 대체로 양산 라인 제조 비용 절감, 생산성 + 품질 유지

5. POC(Proof of Concept) 서비스
도입 전 무상 검증으로 사양 적합성 사전 확인

6. 빠른 납기
프로젝트 일정 보장

7. 한국 직접 기술지원
제이와이텍코리아 엔지니어가 현장 대응 + 빠른 응답

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결과

JYTEK의 다기능 DAQ 모듈 도입을 통해 고객은 다음을 달성했습니다.

• ✅ 인서트 머신 자동화 업그레이드 성공
• ✅ 생산 효율 + 품질 보증 수준 대폭 향상
• ✅ 더 높은 경제 효과 실현
• ✅ 엔코더 암시적 클럭으로 힘-변위 완벽 동기
• ✅ 양산 라인 적용 가능한 비용 효율적 솔루션

본 사례는 JYTEK의 다기능 DAQ 모듈이 스마트팩토리, 산업 자동화, 양산 라인 모니터링 영역에서 강력한 솔루션이라는 것을 보여줍니다. 특히 위치 기반 동기 수집(엔코더 암시적 클럭) 기능은 모션 제어와 결합된 다양한 자동화 시험에 직접 활용 가능합니다.