KR0160673B1 - Location control device and methdo of twin xy robot - Google Patents

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KR0160673B1 KR1019950002597A KR19950002597A KR0160673B1 KR 0160673 B1 KR0160673 B1 KR 0160673B1 KR 1019950002597 A KR1019950002597 A KR 1019950002597A KR 19950002597 A KR19950002597 A KR 19950002597A KR 0160673 B1 KR0160673 B1 KR 0160673B1
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators

Abstract

본 발명은 트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a position control method and apparatus of a twin XY robot.

본 발명은 주제어기와, Y1축 및 Y2축의 위치를 제어하기 위한 위치제어기를 구비하며, 주제어기 및 위치제어기에 의해 제어된 결과를 서보 드라이버에 전달하는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치에 있어서, 상기 주제어기와 서보 드라이버 사이에는 부하 하중의 분표에 따른 위치편차를 해소시켜주기 위하여 복수의 피드포워드 이득 조정기가 설치되는 점에 특징이 있으며, 이에 따라 Y1축과 Y2축의 위치편차를 반으로 줄일 수 있으며, 이로 인해 기구적인 비틀림으로 인한 장치의 손상과 소음발생을 방지할 수 있고, 시스템의 안정성을 확보할 수 있으며, 세틀링 시간을 줄여 고속 작업이 가능해진다.The present invention includes a main controller and a position controller for controlling the positions of the Y1 and Y2 axes, and the position control apparatus of the twin XY robot which transmits the results controlled by the main controller and the position controller to the servo driver. It is characterized by the fact that a plurality of feedforward gain adjusters are installed between the servo drive and the servo driver to eliminate the positional deviation according to the load load. Thus, the positional deviation between Y1 and Y2 axes can be reduced by half. This prevents damage and noise from the device due to mechanical torsion, ensures the stability of the system, and reduces the settling time for high speed operation.

Description

트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법 및 장치Position Control Method and Device of Twin XY Robot

제1도는 종래 트윈 XY 로봇의 개략적인 장치 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional twin XY robot.

제2도는 종래 트윈 XY 로봇의 개략적인 동기제어 알고리즘의 블록선도.2 is a block diagram of a schematic synchronization control algorithm of a conventional twin XY robot.

제3도는 종래 트윈 XY 로봇의 개략적인 위치 제어 시스템의 흐름도.3 is a flowchart of a schematic position control system of a conventional twin XY robot.

제4도는 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치에 있어서, 동기제어 알고리즘의 블록선도.4 is a block diagram of a synchronization control algorithm in the position control apparatus of a twin XY robot according to the present invention.

제5도는 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치의 시스템 흐름도.5 is a system flow chart of the position control device of the twin XY robot according to the present invention.

제6도는 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법에 있어서, Y1축 및 Y2축의 이득을 구하는 것을 설명하기 위한 축별 피드포워드 이득분표.6 is a feedforward gain table for each axis for explaining the calculation of the gain of the Y1 axis and the Y2 axis in the position control method of the twin XY robot according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

21,41 : 주제어기 22a,42a : (Y1축)위치제어기21,41: Main controller 22a, 42a: (Y1-axis) position controller

22b,42b : (Y2축)위치제어기 43a,43B : 피드포워드 이득 조정기22b, 42b: (Y2-axis) position controller 43a, 43B: Feedforward gain regulator

본 발명은 로봇의 위치제어방법에 관한 것으로서, 상세히는 트윈(twin) XY 로봇에 있어서 부하의 이동에 따른 Y1축과 Y2축 간의 부하 하중을 고려하여 피드포워드(feedforword) 속도 제어를 각 축의 가변되는 부하 하중에 맞게 실시하여 종래 기술의 문제점인 부하 하중에 따른 Y1축과 Y2축 간의 위치편차의 증가를 막고 더 나아가 최적제어를 실시함으로써 위치편차를 최소화할 수 있는 트윈 XY 로봇의 위치제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the position of a robot. In detail, in a twin XY robot, the feedforward speed control of each axis is varied in consideration of the load load between the Y1 and Y2 axes according to the movement of the load. A method for controlling the position of a twin XY robot that can minimize the positional deviation by preventing the increase of the positional deviation between the Y1 and Y2 axes according to the load load, which is a problem of the prior art, and further performing the optimal control. will be.

오늘날, 산업 현장에서의 로봇에 의한 제품의 조립 및 제작이 점차 증가되어지는 추세와 함께, 로봇을 제어하는 시스템에 있어서도 점차 그 기능이 다양화 및 고도화되어 가고 있는 실정이다.Today, as the assembly and manufacture of products by robots in the industrial field is gradually increasing, the functions of the robot control system are gradually diversified and advanced.

본 발명은 트윈 XY 로봇의 동기구동 시에 X축의 움직임으로 인해 이동하는 부하(head)의 위치에 따라 피드포워드 게인(gain)을 가변시켜, Y축의 이동중에 발생되는 Y1, Y2축 간의 편차값을 최소화하여 트윈 XY 로봇의 기구적인 비틀림을 없애고, 빠른 세틀링(settling) 시간을 구현하기 위한 기술로서, 특히 동기제어를 실시하면서 고속으로 위치제어를 실시하는 시스템에 적합한 것이다.According to the present invention, the feed forward gain is varied according to the position of the head moving due to the movement of the X axis during the synchronous driving of the twin XY robot, and thus the deviation value between the Y1 and Y2 axes generated during the movement of the Y axis is changed. As a technique for minimizing the mechanical twist of the twin XY robot and realizing a fast settling time, it is particularly suitable for a system that performs position control at high speed while performing synchronous control.

첨부 도면의 제1도에는 종래 트윈 XY 로봇의 장치 구성이 개략적으로 도시되어 있다.1, the device configuration of a conventional twin XY robot is schematically shown.

이를 참조하면, 종래 트윈 XY 로봇(10)은 수평방향의 한 개의 X축(11)이 마련되고, 그 X축(11)의 양단에는 수직방향의 Y1축(12a)과 Y2축(12b)이 각각 고정 설치되어 있다. 또한, 상기 Y1축(12a)과 Y2축(12b)의 하단에는 각각의 축을 움직이기 위한 모터(13a,13b)가 각각 설치되어 있고, 각 모터(13a,13b)에는 모터를 구동시키기 위한 서보 드라이버(14a,14b)가 각각 설치되어 있다. 그리고, 그 서보 드라이버(14a,14b)는 시스템을 전체적으로 제어하는 제어기(15)에 전기적으로 접속되어 있다.Referring to this, the conventional twin XY robot 10 is provided with one X axis 11 in the horizontal direction, and the Y1 axis 12a and the Y2 axis 12b in the vertical direction are provided at both ends of the X axis 11. Each is fixedly installed. In addition, motors 13a and 13b for moving the respective axes are respectively provided at the lower ends of the Y1 axis 12a and the Y2 axis 12b, and each motor 13a and 13b is a servo driver for driving the motor. 14a and 14b are provided, respectively. The servo drivers 14a and 14b are electrically connected to a controller 15 which controls the system as a whole.

그러면, 이와 같은 구성의 종래 트윈 XY 로봇의 작동에 대해 제1도, 제2도 및 제3도를 참조하면서 설명해 보기로 한다.Then, the operation of the conventional twin XY robot having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.

제2도는 종래 트윈 XY 로봇의 동기제어 알고리즘의 블럭선도이고, 제3도는 종래 트윈 XY 로봇의 위치 제어 시스템의 흐름도이다.2 is a block diagram of a synchronous control algorithm of a conventional twin XY robot, and FIG. 3 is a flowchart of a position control system of a conventional twin XY robot.

제1도에서와 같은 구성으로 되어 있는 종래 트윈 XY 로봇의 작동에 있어서, 움직이는 동안 발생되는 Y1축(12a)과 Y2축(12b) 간의 위치편차는 기구적인 비틀림을 유발하게 되는데, 이러한 현상은 여러 가지 문제를 파생시키게 된다. 따라서, 트윈 구조에서는 Y1축(12a)과 Y2축(12b)이 어느 정도 평행하게 동기 제어를 할 수 있느냐에 따라 전체 시스템의 성능이 좌우된다. 이와 같은 이유로 해서 종래의 트윈 XY 로봇의 위치 제어 시스템에서는 2개의 Y축을 동기제어하기 위해 제2도와 같은 동기제어 알고리즘을 채용하고 있다. 제2도에서, e1, e2는 Y1축(12a)과 Y2축(12b)의 위치오차값을 나타내고, V1, V2는 Y1축(12a)과 Y2축(12b)의 위치제어기(22a,22b)의 출력, 즉 서보 드라이버(23a,23b)의 입력값이다. 또한, f1, f2는 서보 드라이버(23a,23b)로부터 받은 Y1, Y2축의 실제 위치를 나타낸다. 이와 같은 동기제어 알고리즘을 가지는 종래 트윈 XY 로봇의 위치 제어 시스템은 제3도의 플로우 챠트에서와 같이 작동한다.In the operation of the conventional twin XY robot having the configuration as shown in FIG. 1, the positional deviation between the Y1 axis 12a and the Y2 axis 12b generated during the movement causes mechanical twist. This leads to some problems. Therefore, in the twin structure, the performance of the entire system depends on how much the synchronous control of the Y1-axis 12a and the Y2-axis 12b can be performed in parallel. For this reason, the conventional twin XY robot position control system employs a synchronous control algorithm as shown in FIG. 2 to synchronously control two Y axes. In FIG. 2, e1 and e2 represent position error values of the Y1 axis 12a and the Y2 axis 12b, and V1 and V2 represent the position controllers 22a and 22b of the Y1 axis 12a and the Y2 axis 12b. Is the output, i.e., the input values of the servo drivers 23a and 23b. In addition, f1 and f2 represent the actual positions of the Y1 and Y2 axes received from the servo drivers 23a and 23b. The position control system of the conventional twin XY robot having such a synchronization control algorithm operates as in the flowchart of FIG.

즉, 주제어기(21)에서 전달된 목표위치 데이타를 읽어들인다(31). 그런 후, 목표위치 데이타와 서보 드라이버에서 피드백(feedback)받은 현재 위치 데이타 간의 차이값인 위치오차를 구하고, 그 위치오차를 이용하여 P(비례), I(적분), D(미분) 제어를 실시한다(32). 그런 다음, 현재 제어되는 축이 Y1축인지 Y2축인지를 판별하여 Y1축인 경우 PID 제어한 결과를 D/A(디지탈/아날로그)변환기(미도시)로 보내고, Y2축인 경우에는 동기제어 보상을 하게 된다(33).That is, the target position data transmitted from the main controller 21 is read (31). Then, the position error, which is the difference between the target position data and the current position data fed back from the servo driver, is calculated, and the position error is used to perform P (proportional), I (integral), and D (differential) control. (32). Then, it determines whether the currently controlled axis is Y1 axis or Y2 axis, and if it is Y1 axis, sends PID control result to D / A (Digital / Analog) converter (not shown). (33).

한편, Y2축의 동기제어 보상을 위해 Y1축과 Y2축의 위치편차를 구하고(34), 이 위치편차와 보상 이득을 곱한 편차보상 결과와 Y2축의 PID 제어한 결과를 합해서 D/A 변환기로 보내게 된다(35). 그러면, D/A 변환기에서는 제어된 결과를 아날로그 속도 전압으로 바꾸어 서보 드라이버에 입력하게 된다(36). 그에 따라 서보 드라이버에서는 입력된 속도 명령에 따라 시스템의 구동속도를 제어하여 원하는 목표위치까지 도달할 수 있도록 한다(37). 이렇게 하여 시스템이 이동하고 제어는 완료된다.On the other hand, for the synchronous control compensation of the Y2 axis, the position deviation of the Y1 axis and the Y2 axis is calculated (34), and the deviation compensation result multiplied by this position deviation and the compensation gain and the PID control result of the Y2 axis are added to the D / A converter. (35). The D / A converter then converts the controlled result into an analog speed voltage and inputs it to the servo driver (36). Accordingly, the servo driver controls the drive speed of the system according to the input speed command to reach the desired target position (37). This moves the system and control is complete.

그런데, 이와 같은 종래 트윈 XY 로봇의 위치 제어 시스템은 제2도의 동기제어 블록선도에서 볼 수 잇는 것처럼 X축의 이동, 즉 부하(head)의 이동에 따른 Y1축과 Y2축의 부하 하중이 달라지는 것에 대한 보상이 없기 때문에 부하가 Y1 혹은 Y2축 쪽으로 치우쳐 로봇이 구동될 때 Y1축과 Y2축 사이의 편차가 많이 발생된다. 그와 같은 편차 발생은 기구적인 비틀림 현상을 유발하게 되고, 그로 말미암아 기구적인 손상과 소음이 발생되어 시스템을 안정적으로 구동할 수 없는 상태가 된다는 것이 하나의 문제점으로 지적되고 있다.However, the position control system of the conventional twin XY robot as shown in the synchronous control block diagram of FIG. 2 compensates for the change in the load load on the Y1 and Y2 axes due to the movement of the X axis, that is, the movement of the load. Because of this, there is a lot of deviation between Y1 and Y2 axes when the robot is driven with the load biased toward Y1 or Y2 axis. It is pointed out that one of the problems is that such a deviation causes mechanical torsion, which causes mechanical damage and noise to cause the system to not operate stably.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 부하의 이동에 따른 Y1축과 Y2축 간의 부하 하중을 고려하여 피드포워드 속도 제어를 각 축의 가변되는 부하 하중에 맞게 실시함으로써 부하 하중에 따른 Y1축과 Y2축 간의 위치편차의 증가를 방지하는 한편 위치편차를 최소화시킬 수 있는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created in order to improve the above problems, taking into account the load load between the Y1 and Y2 axes according to the movement of the load, the feedforward speed control is carried out in accordance with the variable load load of each axis according to the load load It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling a position of a twin XY robot which can prevent an increase in the positional deviation between the Y1 and Y2 axes and minimize the positional deviation.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법은, 주제어기로부터 전달된 목표위치 데이타를 읽어들이는 단계; 상기 목표위치 데이타와 서보 드라이버에서 피드백받은 현재 위치 데이타 간의 차이값인 위치오차를 구하는 단계; 상기 위치오차를 이용하여 P(비례), I(적분), D(미분) 제어를 실시하고 X축의 위치 데이타를 읽어들이는 단계; 현재 제어되는 축이 Y1축인지 Y2축인지를 판별하여, Y1축인 경우 PID 제어한 결과와 피드포워드 이득 조정기의 출력을 더해서 디지탈/아날로그 변환기로 보내는 단계; 상기 판별에서 Y2축인 경우 Y1축과 Y2축의 위치편차를 구하고, 피드포워드 이득 조정기의 출력과 상기 위치편차와 보상이득을 곱한 편차보상결과와 Y2축의 PID 제어한 결과를 합해서 디지탈/아날로그 변환기로 보내는 단계; 제어된 결과를 아날로그 속도전압으로 바꾸어 서보 드라이버에 입력하는 단계; 및 입력된 속도명령에 따라 시스템의 구동속도를 제어하여 원하는 목표위치까지 도달할 수 있도록 하는 단계를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, a position control method of a twin XY robot according to the present invention includes: reading target position data transmitted from a main controller; Obtaining a position error which is a difference value between the target position data and the current position data fed back from the servo driver; Performing P (proportional), I (integral), and D (derivative) control using the position error and reading position data of an X axis; Determining whether the currently controlled axis is the Y1 axis or the Y2 axis, and in the case of the Y1 axis, adding the PID control result and the output of the feedforward gain regulator to the digital / analog converter; In the case of the Y2 axis in the determination, the position deviation of the Y1 axis and the Y2 axis is obtained, and the output of the feed forward gain regulator, the deviation compensation result multiplied by the position deviation and the compensation gain, and the PID control result of the Y2 axis are added to the digital / analog converter. ; Converting the controlled result into an analog speed voltage and inputting the result to the servo driver; And controlling the driving speed of the system according to the input speed command to reach a desired target position.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치는, 시스템을 전체적으로 제어하기 위한 주제어기와, Y1축 및 Y2축의 위치를 제어하기 위한 각각의 위치제어기를 구비하며, 주제어기 및 각 위치제어기에 의해 제어된 결과를 서보 드라이버에 전달하는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치에 있어서, 상기 주제어기와 서보 드라이버 사이에는 부하 하중의 분표에 따른 위치편차를 해소시켜주기 위하여 복수의 피드포워드 이득 조정기가 설치되는 점에 그 특징이 있다.Further, in order to achieve the above object, the position control apparatus of the twin XY robot according to the present invention includes a main controller for controlling the system as a whole, and a respective position controller for controlling the positions of the Y1 and Y2 axes. In the twin XY robot position control device which transmits the result controlled by the controller and each position controller to the servo driver, a plurality of feed forwards are provided between the main controller and the servo driver to solve the positional deviation according to the load load classification. Its feature is that the gain regulator is installed.

따라서, Y1과 Y2축의 위치편차를 반으로 줄일 수 있으며, 이로 인해 기구적인 비틀림으로 인한 장치의 손상과 소음발생을 방지할 수 있고, 시스템의 안정성을 확보할 수 있으며, 세틀링 시간을 줄여 고속 작업이 가능해진다.Therefore, the positional deviation of Y1 and Y2 axes can be reduced by half, which prevents damage and noise of the device due to mechanical torsion, ensures the stability of the system, and reduces the settling time. This becomes possible.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제4도는 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치에 있어서, 동기제어 알고리즘의 블록선도이다.4 is a block diagram of a synchronization control algorithm in the position control apparatus of the twin XY robot according to the present invention.

이를 참조하면, 본 발명의 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치(40)는 시스템을 전체적으로 제어하기 위한 주제어기(41)가 마련되고, 그 주제어기(41)로부터 소정의 명령신호를 입력받아 Y1축 및 Y2축의 위치를 각각 제어하기 위한 2개의 위치제어기(42a,42b)가 설치된다. 또한, 상기 주제어기(41)와 Y1축 및 Y2축의 모터를 구동하기 위한 서보 드라이버(44a,44b) 사이에는 부하 하중의 분표에 따른 위치편차를 해소시켜주기 위하여 Y1축 및 Y2축을 각각 담당하는 2개의 피드포워드 이득 조정기(431,43b)가 설치된다.Referring to this, the position control device 40 of the twin XY robot of the present invention is provided with a main controller 41 for controlling the system as a whole, and receives a predetermined command signal from the main controller 41 and receives the Y1-axis and Two position controllers 42a and 42b are provided for controlling the position of the Y2 axis, respectively. In addition, between the main controller 41 and the servo drivers 44a and 44b for driving the motors of the Y1-axis and the Y2-axis, each of which is in charge of the Y1-axis and the Y2-axis, respectively, in order to eliminate the positional deviation according to the division of the load load. Two feedforward gain adjusters 431 and 43b are installed.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치의 작동에 대해 제4도와 제5도를 참조하면서 설명해 보기로 한다.Then, the operation of the position control device of the twin XY robot of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG. 4 and FIG.

제5도는 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치의 시스템 흐름도이다.5 is a system flowchart of the position control device of the twin XY robot according to the present invention.

제4도 및 제5도를 참조하면, 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치의 시스템은 우선 주제어기(41)로부터 전달된 목표위치 데이타를 읽어들이게 된다(51). 그런 후, 목표위치 데이타와 서보 드라이버(44a,44b)에서 피드백받은 현재 위치 데이타 간의 차이값인 위치오차를 구하고, 그 위치오차를 이용하여 P(비례), I(적분), D(미분) 제어를 실시하며, X축의 위치 데이타를 읽어들인다(52). 그런 다음, 현재 제어되는 축이 Y1축인지 Y2축인지를 판별하여 Y1축인 경우 PID 제어한 결과와 피드포워드 이득 조정기(43a)의 출력을 더해 D/A 변환기(미도시)로 보낸다(53,54). 또한, 판별결과 Y2축인 경우에는 동기제어 보상을 위해 Y1축과 Y2축의 위치편차를 구하고(55), 부하 하중의 분표에 따른 위치편차를 해소하기 위해 피드포워드 이득 조정기(43b)의 출력과(56), 상기 Y1축과 Y2축의 위치편차와 보상 이득을 곱한 편차보상결과와 Y2축의 PID 제어한 결과를 합해서 D/A 변환기로 보낸다(57). 여기서, 상기 피드포워드 이득 조정기(43a,43b)와 관련하여 좀 더 설명을 보충하면, 피드포워드 이득 조정기(43a,43b)는 부하의 이동에 따른 Y1축과 Y2축과의 위치편차를 최소화하기 위해 사용되며, X축의 위치(부하의 위치)에 따른 피드포워드 이득 값(Y1,Y2)을 먼저 제6도와 같은 이득분표를 이용한 방식으로 찾는다. 즉, 제6도의 이득분표에서 부하의 이동에 따른 Y1축의 피드포워드 이득(Y1)과, Y2축의 피드포워드 이득(Y2)은 각각 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.4 and 5, the system of the position control apparatus of the twin XY robot according to the present invention first reads the target position data transmitted from the main controller 41 (51). Then, the position error, which is the difference between the target position data and the current position data fed back from the servo drivers 44a and 44b, is calculated, and the position error is used to control P (proportional), I (integral), and D (differential). The position data of the X axis is read (52). Then, it determines whether the currently controlled axis is the Y1 axis or the Y2 axis, and in the case of the Y1 axis, adds the PID control result and the output of the feedforward gain regulator 43a to the D / A converter (not shown) (53, 54). ). In addition, in the case of the Y2 axis, as a result of the determination, the position deviation of the Y1 axis and the Y2 axis is calculated for the synchronous control compensation (55), and the output of the feed forward gain adjuster 43b is used to eliminate the position deviation according to the load load equation (56). ), The deviation compensation result obtained by multiplying the position deviation of the Y1 axis and the Y2 axis by the compensation gain and the PID control result of the Y2 axis are added to the D / A converter (57). Here, to further supplement the description with respect to the feed forward gain adjusters 43a and 43b, the feed forward gain adjusters 43a and 43b may be used to minimize the positional deviation between the Y1 and Y2 axes according to the movement of the load. The feedforward gain values Y1 and Y2 according to the position of the X-axis (load position) are first found by using a gain table as shown in FIG. That is, in the gain table of FIG. 6, the feedforward gain Y1 on the Y1 axis and the feedforward gain Y2 on the Y2 axis according to the movement of the load may be expressed by the following equations.

여기서, A는 부하의 위치에 따른 x축방향의 이득, B는 부하의 위치에 따른 y축방향의 이득, i은 스트로크를 각각 나타낸다.Here, A is the gain in the x-axis direction depending on the position of the load, B is the gain in the y-axis direction according to the position of the load, i represents the stroke.

이상과 같은 수식 관계에 의해 Y1축의 피드포워드 이득(Y1)과, Y2축의 피드포워드 이득(Y2)이 구해지면, 입력되는 목표위치를 미분하여 속도 성분으로 만든 다음, 이 값을 상기 구해진 피드포워드 이득(Y1)(Y2)과 곱해서 서보 드라이버의 입력으로 출력하게 된다.When the feedforward gain Y1 on the Y1 axis and the feedforward gain Y2 on the Y2 axis are obtained by the above equation relationship, the input target position is differentiated into a speed component, and then the value is obtained as the feedforward gain. It is multiplied by (Y1) (Y2) to output to the servo driver input.

한편, D/A 변환기에서는 제어된 결과를 아날로그 속도 전압으로 바꾸어 서로 드라이버(44b)에 입력하게 된다(58). 그에 따라 서보 드라이버에서는 입력된 속도 명령에 따라 시스템의 구동속도를 제어하여 원하는 목표위치까지 도달할 수 있도록 한다(59). 이렇게 하여 시스템이 이동하고 제어는 완료된다.On the other hand, the D / A converter converts the controlled results into analog speed voltages and inputs them to the drivers 44b (58). Accordingly, the servo driver controls the drive speed of the system according to the input speed command to reach the desired target position (59). This moves the system and control is complete.

지금까지의 본 발명의 설명은 피드포워드 제어기에 입각해서 설명되었지만, 본 발명은 피드포워드 제어기뿐만 아니라, 위치제어기 내의 PID 제어기 내에서도 물론 적용이 가능하다.Although the description of the present invention so far has been described based on the feedforward controller, the present invention can of course be applied not only to the feedforward controller but also to the PID controller in the position controller.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법 및 그 장치는 피드포워드 이득 조정기에 의해 Y1축과 Y2축의 위치편차를 반으로 줄일 수 있으며, 이로 인해 기구적인 비틀림으로 인한 장치의 손상과 소음발생을 방지할 수 있고, 시스템의 안정성을 확보할 수 있으며, 세틀링 시간을 줄여 고속 작업이 가능해진다.As described above, the position control method and apparatus of the twin XY robot according to the present invention can reduce the positional deviation between the Y1 axis and Y2 axis by a feedforward gain adjuster in half, thereby resulting in a mechanical twist Damage and noise can be prevented, system stability can be secured, and settling time can be reduced to enable high speed operation.

Claims (4)

주제어기로부터 전달된 목표위치 데이타를 읽어들이는 단계; 상기 목표위치 데이타와 서보 드라이버에서 피드백받은 현재 위치 데이타 간의 차이값인 위치오차를 구하는 단계; 상기 위치오차를 이용하여 P(비례), I(적분), D(미분) 제어를 실시하고 X축의 위치 데이타를 읽어들이는 단계; 현재 제어되는 축이 Y1축인지 Y2축인지를 판별하여, Y1축인 경우 PID 제어한 결과와 피드포워드 이득 조정기의 출력을 더해서 디지탈/아날로그 변환기로 보내는 단계; 상기 판별에서 Y2축인 경우 Y1축과 Y2축의 위치편차를 구하고, 피드포워드 이득 조정기의 출력과 상기 위치편차와 보상이득을 곱한 편차보상결과와 Y2축의 PID 제어한 결과를 합해서 디지탈/아날로그 변환기로 보내는 단계; 제어된 결과를 아날로그 속도전압으로 바꾸어 서보 드라이버에 입력하는 단계; 및 입력된 속도명령에 따라 시스템의 구동속도를 제어하여 원하는 목표위치까지 도달할 수 있도록 하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법.Reading the target position data transmitted from the master controller; Obtaining a position error which is a difference value between the target position data and the current position data fed back from the servo driver; Performing P (proportional), I (integral), and D (derivative) control using the position error and reading position data of an X axis; Determining whether the currently controlled axis is the Y1 axis or the Y2 axis, and in the case of the Y1 axis, adding the PID control result and the output of the feedforward gain regulator to the digital / analog converter; In the case of the Y2 axis in the determination, the position deviation of the Y1 axis and the Y2 axis is obtained, and the output of the feed forward gain regulator, the deviation compensation result multiplied by the position deviation and the compensation gain, and the PID control result of the Y2 axis are added to the digital / analog converter. ; Converting the controlled result into an analog speed voltage and inputting the result to the servo driver; And controlling the drive speed of the system according to the input speed command to reach a desired target position. 제1항에 있어서, 상기 피드포워드 이득 조정기의 출력은 피드포워드 이득 분표를 수식관계(: Y1, Y2는 Y1, Y2축의 각각의 피드포워드 이득, A는 부하의 위치에 따른 x축방향의 이득, B는 부하의 위치에 따른 y축방향의 이득, i은 스트로크를 각각 나타냄)에 의해 얻어진 피드포워드 이득에 위치편차를 곱하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 방법.2. The method of claim 1, wherein the output of the feedforward gain adjuster modulates the feedforward gain divider. : Y1 and Y2 are the feed forward gains of Y1 and Y2 axes, A is the gain in the x-axis direction according to the load position, B is the gain in the y-axis direction according to the load position, and i represents the stroke. A method for controlling the position of a twin XY robot, which is obtained by multiplying the obtained feedforward gain by the position deviation. 시스템을 전체적으로 제어하기 위한 주제어기와, Y1축 및 Y2축의 위치를 제어하기 위한 각각의 위치제어기를 구비하며, 주제어기 및 각 위치제어기에 의해 제어된 결과를 서보 드라이버에 전달하는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치에 있어서, 상기 주제어기와 서보 드라이버 사이에는 부하 하중의 분표에 따른 위치편차를 해소시켜주기 위하여 복수의 피드포워드 이득 조정기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치.Position control of twin XY robot that has main controller to control the whole system and each position controller to control the position of Y1-axis and Y2-axis, and transmits the result controlled by main controller and each position controller to servo driver. An apparatus for controlling a position of a twin XY robot, wherein a plurality of feed forward gain adjusters are provided between the main controller and the servo driver in order to eliminate the positional deviation according to the division of load load. 제3항에 있어서, 상기 피드포워드 이득 조정기는 Y1축 및 Y2축을 각각 담당하기 위해 각 축당 적어도 1개씩 설치되는 것을 특징으로 하는 트윈 XY 로봇의 위치 제어 장치.The position control apparatus of the twin XY robot according to claim 3, wherein at least one feed forward gain adjuster is installed in each axis to cover the Y1 and Y2 axes, respectively.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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