KR101184251B1 - 공작기계 위치보정용 아날로그/디지털 컨버터 - Google Patents

공작기계 위치보정용 아날로그/디지털 컨버터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공작기계의 위치보정용 아날로그/디지털 컨버터에 관한 것이다.
본 발명은 공작기계와 연결된 변위센서를 통해 감지되는 변위를 아날로그 신호로 입력받는 아날로그입력 터미널블록과, 상기 아날로그입력 터미널블록을 통해 수신되는 아날로그 신호를 증폭시키기 위하여 아날로그 증폭부가 구비되는 메인 피씨비와, 입력된 아날로그 신호의 양자화를 위한 기준전압을 설정하기 위한 레귤레이터와, 상기 메인 피씨비 상에 구비되어 아날로그 입력 값을 디지털 값으로 변환하기 위한 처리 프로그램이 내장되는 신호변환 컨트롤러 및 변환된 디지털 신호를 NC 제어기로 전송하기 위한 디지털 신호 출력블록이 포함되며, 상기 신호변환 컨트롤러에서는, 아날로그 신호를 디지털로 변환한 값을 레지스터에 저장하고, 저장된 변환 값이 64회 누적되었을 경우 누적값의 평균을 10bit 디지털 값으로 변환하여 출력하고, 레지스터는 클리어시킨다.
이에 의하면, 복잡한 배선 작업이 줄어들게 되어 설치가 용이해지는 이점이 있다.

Description

공작기계 위치보정용 아날로그/디지털 컨버터{ Analog to Digital convertor for machine tools motion controlling }
본 발명은 공작기계의 위치 보정을 위한 아날로그/디지털 컨버터에 관한 것이다.
일반적으로 아날로그/디지털 컨버터란 연속적인 아날로그 신호를 이산(Discrete) 신호인 디지털 신호로 변환하는 장치를 말한다.
한편, 공작기계에서는 이와 같은 아날로그/디지털 컨버터를 이용하여 척(Chuck)의 조정범위를 자동 조절할 수 있도록 제어구성이 구비된다.
도 1 에는 종래 기술에 의한 아날로그/디지털 컨버터를 이용하여 공작기계를 제어하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 종래 기술에서는 다수의 채널에 각각 변위센서(10)가 구비되고, 상기 변위센서(10)에는 아날로그 신호레벨을 증폭시키기 위한 아날로그 증폭기(20)가 직접 연결된다.
그리고, 상기 아날로그 증폭기(20)는 종래 기술에 의한 아날로그/디지털 컨버터(30)와 연결되어 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하게 되고, 변환된 디지털 신호는 NC 제어기(40)로 전달된다.
하지만, 상기와 같은 종래 기술의 경우 상기 변위센서(10)와 아날로그 증폭기(20)가 별도의 배선으로 연결되고, 상기 아날로그 증폭기(20)와 종래 기술에 의한 아날로그/디지털 증폭기(30)가 또 다른 배선에 의해 연결되도록 구성된다.
따라서, 종래 기술에 따른 아날로그/디지털 컨버터(30)를 이용하고자 할 경우에는 배선 작업이 용이하지 못하며, 설치시간이 오래 걸리는 문제점을 가진다.
본 발명의 목적은 아날로그 증폭기를 메인 피씨비 상에 내장하여 콤팩트하게 설계된 공작기계용 아날로그/디지털 컨버터를 제공하는 것이다.
본 발명은 공작기계와 연결된 변위센서를 통해 감지되는 변위를 아날로그 신호로 입력받는 아날로그입력 터미널블록과, 상기 아날로그입력 터미널블록을 통해 수신되는 아날로그 신호를 증폭시키기 위하여 아날로그 증폭부가 구비되는 메인 피씨비와, 입력된 아날로그 신호의 양자화를 위한 기준전압을 설정하기 위한 레귤레이터와, 상기 메인 피씨비 상에 구비되어 아날로그 입력 값을 디지털 값으로 변환하기 위한 처리 프로그램이 내장되는 신호변환 컨트롤러 및 변환된 디지털 신호를 NC 제어기로 전송하기 위한 디지털 신호 출력블록이 포함되며, 상기 신호변환 컨트롤러에서는 아날로그 신호를 디지털로 변환한 값을 레지스터에 저장하고, 저장된 변환 값이 64회 누적되었을 경우 누적값의 평균을 10bit 디지털 값으로 변환하여 출력하고, 레지스터는 클리어 시키는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 피씨비에는 정밀저항과 기준전압 5V의 레귤레이터가 2개 구비되어 이 입력전압이 분배되어 양자화될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 피씨비에는 상기 NC 제어기와의 전원 충돌을 방지하면서 변환된 신호를 고속으로 출력하기 위한 포토커플러가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 변위센서와 아날로그 증폭기를 연결하는 작업 없이 아날로그/디지털 컨버터가 케이블에 의해 변위센서와 바로 연결되도록 함으로써 복잡한 배선연결 과정이 단순해지는 이점이 있다.
또한, 상기와 같이 배선연결이 단순화됨으로써 설치에 소요되는 시간이 단축되며 공간확보가 유리한 이점을 가진다.
도 1 은 종래 기술에 의한 아날로그/디지털 컨버터를 이용하여 공작기계를 제어하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터를 이용하여 공작기계를 제어하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터와 변위센서를 연결한 모습을 보인 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터의 내부구성을 개략적으로 보인 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터의 신호처리 과정을 보인 순서도.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2 에는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터를 이용하여 공작기계를 제어하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이 도시되어 있고, 도 3 에는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터와 변위센서를 연결한 모습을 보인 도면이 도시되어 있으며, 도 4 에는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터의 내부구성을 개략적으로 보인 도면이 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터(100)는 변위센서(10)에 일측이 연결되고 타측은 NC 제어기(40)와 직접 연결되도록 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터(100)는 변위센서(10)에서 감지된 아날로그 신호를 내부회로를 통해 증폭시킨 후 디지털로 변환하여 NC 제어기(40)로 전달하도록 구성된다.
상세히, 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터(100)에는 외관을 형성하는 하우징(미도시)의 일측에 아날로그 신호를 수신하기 위한 아날로그 입력 터미널블록(110)이 구비되고, 상기 하우징의 타측에는 수신된 아날로그 입력을 변환하여 NC 제어기(40)로 전달하기 위한 디지털신호 출력블록(170)이 구비된다.
그리고, 상기 하우징(미도시) 내부에는 메인 피씨비(180)가 구비되며, 상기 메인 피씨비(180) 상에 아날로그 신호를 증폭시키기 위한 아날로그 증폭부(200)가 구비된다.
상기 아날로그 증폭부(200)는 OP엠프를 포함하는 증폭회로로 구성될 수 있으며, 상기 메인 피씨비(180) 상에 구비되어 상기 변위센서(10)와 별도로 연결되지 않고서도 전달되는 아날로그 신호를 증폭시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 메인 피씨비(180)에는 전원공급을 위한 전원입력부(140)와 기준전압을 설정하기 위한 레귤레이터(120) 및 아날로그 입력을 디지털 값으로 변환하기 위한 신호변환 컨트롤러(150) 그리고, 변환된 디지털 값을 고속으로 출력할 수 있도록 하는 포토커플러(160) 등이 구비된다.
상세히, 상기 전원입력부(140)는 작동에 필요한 전원을 공급받기 위한 것으로 상용전원과 연결되며, 교류전류를 직류로 변환하여 제어구성으로 공급될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 아날로그 증폭부(200)는 증폭회로를 통해 입력된 아날로그 신호를 증폭시키기 위한 구성으로 상기 아날로그입력 터미널블록(110)을 통해 입력되는 아날로그 신호를 변환 가능한 크기로 증폭시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 신호변환 컨트롤러(150)의 전원을 이용할 수 있도록 정밀저항(130)을 이용하여 전압을 분배하고, 이를 2개의 5V의 레귤레이터(120)로 전달하게 된다.
따라서, 2개의 레귤레이터에 의해 분할된 10V의 전압을 2^10으로 나누어 양자와 시킴으로써 CPU의 낭비를 막고 data의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 이에 의해 본원 발명의 아날로그/디지털 컨버터(100)는 0.01V의 분해능을 가질 수 있게 된다.
그리고, 상기 포토커플러(160)는 발광부와 수광부를 가지고 전기적으로 절연되도록 형성되며, 상기 수광부가 Pin형으로 포토 다이오드와 집적회로의 조합으로 되어 있어서 고속으로 데이터를 전송하면서 상기 NC 제어기(40)와 전원 충돌이 발생되지 않도록 구성된다.
한편, 상기 신호변환 컨트롤러(150)에서는 입력된 아날로그 신호의 정확한 전송을 위한 데이터의 처리 프로그램이 내장된다.
상세한 설명을 위해 도 5 에는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 컨버터의 신호처리 과정을 보인 순서도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 신호변환 컨트롤러(160)에서는 아날로그 입력 값을 디지털 값으로 변환한 값이 입력되어 레지스터에 저장된다.
그리고, 상기 레지스터에 입력되는 값이 64회에 도달하게 될 경우 저장된 64회의 입력값을 평균값으로 산출하고, 산출된 평균값을 10bit 디지털 값으로 변환한다.
즉, 64회의 레지스터 입력 값 평균이 0V일 경우 상기 신호변환 컨트롤러(150)를 경유하여 출력되는 디지털 값은 0000000000으로 변환되고, 10V일 경우에는 1111111111과 같이 디지털 값으로 변환되어 출력된다.
한편, 64회 이후의 변환 값은 64회 출력 값의 평균이 출력됨과 동시에 상기 레지스터가 클리어(Clear)되면서 다시 레지스터에 저장되어 공작기계가 작동하는 동안에 계속해서 변환 값을 상기 NC 제어기(40)로 전달하여 보정이 이루어질 수 있도록 한다.
따라서, 공작기계가 작동되는 동안 감지되는 변위는 상기와 같은 과정을 통해 연속해서 상기 NC 제어기(40)로 전달되며, 이를 수신한 NC 제어기(40)에서는 감지정보를 바탕으로 공작기계를 보정 함으로써 정확한 기계가공이 이루어질 수 있게 된다.
100..... 아날로그/디지털 컨버터 110..... 아날로그입력 터미널블록
120..... 레귤레이터 130..... 정밀저항
140..... 전원입력부 150..... 신호변환 컨트롤러
160..... 포토커플러 170..... 디지털신호 출력블록
180..... 메인 피씨비

Claims (3)

  1. 공작기계와 연결된 변위센서를 통해 감지되는 변위를 아날로그 신호로 입력받는 아날로그입력 터미널블록;
    상기 아날로그입력 터미널블록을 통해 수신되는 아날로그 신호를 증폭시키기 위하여 아날로그 증폭부가 구비되는 메인 피씨비;
    입력된 아날로그 신호의 양자화를 위한 기준전압을 설정하기 위한 레귤레이터;
    상기 메인 피씨비 상에 구비되어 아날로그 입력 값을 디지털 값으로 변환하기 위한 처리 프로그램이 내장되는 신호변환 컨트롤러; 및
    변환된 디지털 신호를 NC 제어기로 전송하기 위한 디지털 신호 출력블록;이 포함되며,
    상기 신호변환 컨트롤러에서는,
    아날로그 신호를 디지털로 변환한 값을 레지스터에 저장하고, 저장된 변환 값이 64회 누적되었을 경우 누적값의 평균을 10bit 디지털 값으로 변환하여 출력하고, 레지스터는 클리어 시키는 공작기계 위치보정용 아날로그/디지털 컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 피씨비에는 정밀저항과 기준전압 5V의 레귤레이터가 2개 구비되어 이 입력전압이 분배되어 양자화될 수 있도록 구성되는 공작기계 위치보정용 아날로그/디지털 컨버터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 피씨비에는 상기 NC 제어기와의 전원 충돌을 방지하면서 변환된 신호를 고속으로 출력하기 위한 포토커플러가 더 구비되는 공작기계 위치보정용 아날로그/디지털 컨버터.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101468014B1 (ko) * 2014-05-01 2014-12-02 (주)대흥이에스티 공작기계용 열변위 감지 장치
KR101468008B1 (ko) * 2014-05-01 2014-12-02 (주)대흥이에스티 툴 클램핑상태 감지 장치
KR101981563B1 (ko) * 2018-03-08 2019-05-24 영진기술 주식회사 비닐하우스 관리 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002013996A (ja) 2000-06-28 2002-01-18 Yokogawa Electric Corp 圧力検出装置
JP2010124443A (ja) 2008-11-21 2010-06-03 Sharp Corp 信号処理回路、出力回路、固体撮像装置、および電子情報機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002013996A (ja) 2000-06-28 2002-01-18 Yokogawa Electric Corp 圧力検出装置
JP2010124443A (ja) 2008-11-21 2010-06-03 Sharp Corp 信号処理回路、出力回路、固体撮像装置、および電子情報機器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101468014B1 (ko) * 2014-05-01 2014-12-02 (주)대흥이에스티 공작기계용 열변위 감지 장치
KR101468008B1 (ko) * 2014-05-01 2014-12-02 (주)대흥이에스티 툴 클램핑상태 감지 장치
KR101981563B1 (ko) * 2018-03-08 2019-05-24 영진기술 주식회사 비닐하우스 관리 시스템

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