KR101645718B1 - Gantry type machine having zig-zag motion control function using loadcell - Google Patents

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주식회사 남선기공
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Abstract

본 개시는 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치에 관한 것으로서, 본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치는, 수직으로 세워져 구비되는 두 개의 지지대; 상기 두 개의 지지대의 상단을 연결하여 수평으로 구비되며 상기 두 개의 지지대와 직교하는 구조를 가지는 수평대; 상기 두 개의 지지대의 하단에 각각 결합 되며, 상기 두 개의 지지대를 선택적으로 이동시키는 이송 유닛; 상기 두 개의 지지대의 일 측에 각각 구비되며, 상기 두 개의 지지대에 작용하는 힘을 감지하는 로드셀; 및 상기 로드셀에 의해 감지된 정보를 기준으로 상기 이송 유닛의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며, 이에 의하면, 로드셀이 두 개의 지지대에 각각 설치되므로 종래에 비해 동기이송 오차 제어를 위해 필요한 비용을 절감하는 이점을 가진다.The present disclosure relates to a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell, and a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell according to an embodiment of the present disclosure includes two vertically erected support fixture; A horizontal bar horizontally connected to the upper ends of the two supports and having a structure perpendicular to the two supports; A transfer unit coupled to the lower ends of the two supports and selectively moving the two supports; A load cell provided on one side of the two supports and sensing a force acting on the two supports; And a controller for controlling the operation of the transfer unit based on the information sensed by the load cell. According to the present invention, since the load cell is installed on each of the two supports, the cost required for controlling the synchronous transfer error can be reduced .

Description

로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치{GANTRY TYPE MACHINE HAVING ZIG-ZAG MOTION CONTROL FUNCTION USING LOADCELL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gear type mechanical device having a synchronous feed error control function using a load cell,

본 개시(Disclosure)는 문형 기계장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어 기능을 가지는 문형 기계장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a door type mechanical device, and more particularly, to a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present invention is provided, and they are not necessarily referred to as known arts.

문형 기계장치는 팔의 기계구조가 문형(Gantry type)을 포함하는 직각 좌표 로봇을 의미하는 것으로서, 공작기계, 3차원측정기(CMM), 크레인, 이송장치 등에 적용되고 있다. The door type machine means a rectangular coordinate robot in which the mechanical structure of the arm includes a gantry type and is applied to a machine tool, a three dimensional measuring machine (CMM), a crane, a conveying device, and the like.

문형 기계장치는, 정착시간(settling time)을 최소화하면서 헤드(또는 램(RAM))의 위치를 고속으로 원하는 위치에 정밀하게 이동시키는 것이 가능한 장점이 있으나, 고속 이동 과정에서 관성으로 인해 헤드에 진동이 발생하는 단점이 있다.The door type mechanical device has an advantage that it is possible to precisely move the position of a head (or a RAM) to a desired position at a high speed while minimizing a settling time. However, There is a disadvantage that it occurs.

또한, 문형 기계장치는, 일반적으로 수직으로 세워져 구비되는 두 개의 지지대와 그 지지대들의 상단을 연결하여 수평으로 구비되는 수평대가 상호 직교구조로 마련되며, 두 개의 지지대는 각각에 구비되는 이송 모터에 의해 수평이동되는 구조를 가지는데, 두 개의 지지대의 이동을 가이드 하는 LM가이드와 같은 슬라이더 수단에 편 마모나 유격이 발생 되거나 이송 모터의 회전속도 동기화가 이루어지지 않는 경우 두 개의 지지대 사이에 동기이송 오차(Zig-Zag Motion)가 발생 되며 이는 가공정밀도나 공작물의 투입 위치 등에 대한 오차를 유발하는 문제가 있었다.In addition, the door type machine is provided with two support bases erected vertically in a vertical direction and horizontal bases provided horizontally by connecting the upper ends of the support bases to each other in a mutually orthogonal structure. The two support bases are supported by a conveyance motor If the slider means, such as the LM Guide, which guides the movement of the two supports, has a structure that is horizontally moved, or if there is no wear or clearance, or if the rotational speed of the feed motor is not synchronized, Zig-Zag Motion), which causes errors in the accuracy of machining and the position of the workpiece.

이러한 동기이송 오차의 제어를 위해, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0100636호는 직선 변위를 측정하는 리니어 스케일('리니어 인코더'라고도 함)을 이용한 제어장치 및 방법을 개시한바 있다.For controlling such a synchronous feed error, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0100636 discloses a control apparatus and method using a linear scale (also referred to as a "linear encoder") for measuring a linear displacement.

도 1은 종래 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치를 보인 도면이다.FIG. 1 is a view showing a conventional door type mechanical device having a conventional synchronous feeding error control function.

도 1을 참조하면, 기존의 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치는, 바닥면에 설치된 한 쌍의 레일(1,1')과, 한 쌍의 레일(1,1')에 대해 수직으로 설치된 수직지지대(2,2')와, 수직지지대(2,2')를 연결하는 수평지지대(3)와, 한 쌍의 레일(1,1')에 설치되어 수직지지대(2,2')를 이송시키는 이송부(4,4')와, 이송상태를 감지하는 센서(5,5')로 구성된다.Referring to FIG. 1, a door type mechanical device having a conventional synchronous conveying error control function includes a pair of rails (1, 1 ') installed on a floor, a pair of rails (1, 1' A horizontal support 3 connecting the vertical supports 2 and 2 'and a vertical support 2 and 2' installed on the pair of rails 1 and 1 ' A conveying unit 4,4 'for conveying a sheet, and a sensor 5,5' for sensing a conveying state.

이송부(4,4')의 기구적인 결합은 볼스크류, 랙피니언 등 다양한 방법을 이용할 수 있으며, 이의 동력원으로는 통상 모터를 이용한다.Mechanical coupling of the transfer parts 4, 4 'can be performed by various methods such as a ball screw, a rack pinion, and the like.

그리고, 수평지지대(3)에는 특정 공정을 수행하기 위한 장비들이 장착되어 2차원 또는 3차원의 공정을 수행하게 된다.The horizontal support 3 is equipped with equipment for performing a specific process to perform a two-dimensional or three-dimensional process.

또한, 모터의 회전력이 이송부(4,4')로 전달되고, 이송부(4, 4')에 결합 되거나 체결된 수직지지대(2,2')가 레일(1,1')을 따라 이동하게 된다.In addition, the rotational force of the motor is transmitted to the conveying units 4 and 4 ', and the vertical supports 2 and 2' coupled to or coupled to the conveying units 4 and 4 'are moved along the rails 1 and 1' .

센서(5,5')는 레일(1,1')을 따라 움직이는 수직지지대(2,2')의 위치를 감지하여 동기이송이 이루어질 수 있도록 각각의 모터를 실시간으로 제어한다.The sensors 5, 5 'sense the position of the vertical supports 2, 2' moving along the rails 1, 1 'and control each motor in real time so that synchronous transfer can be achieved.

센서(5,5')는 레일(1,1')에 설치되는데 정밀제어를 위해 주로 리니어 스케일을 사용하고 있는데, 이 리니어 스케일은 스케일, 검출헤드, 분할 판독 회로로 구성되어, 주사 시스템에 대해 스케일 눈금과 주사관 눈금에 의해 주사 광선이 일정한 주기로 나타나는 현상을 이용하여 투과식으로 길이를 측정하며, 광 검출기에서 이러한 주기를 전기 신호로 변환시키고 분할 횡로를 이용하여 향상된 분해능으로 변위를 측정하게 된다.The sensors 5 and 5 'are installed on the rails 1 and 1', and mainly use linear scales for precise control. These linear scales are composed of a scale, a detecting head and a divided reading circuit. By using the phenomenon that the scanning beam appears at regular intervals by the scale scale and the scanning tube scale, the length is measured by the transmission type, and the optical detector converts the period to the electric signal and measures the displacement with the improved resolution by using the lateral direction .

그러나, 종래 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치는, 고가의 리니어 스케일이 레일을 따라 전체적으로 설치되어야 하므로, 문형 기계장치의 초기 설치 비용이 상승하는 단점이 있다.However, the door type mechanical device having the conventional synchronous feeding error control function has a disadvantage that the initial installation cost of the door type mechanical device increases because an expensive linear scale must be installed along the rail as a whole.

또한, 리니어 스케일은 수직지지대의 초기 위치가 레일(1,1')의 동일 위치인지를 확인하는 것이 필요하며 이를 위해 수직지지대의 영점 검출 과정이 필요한 불편이 있었다.In addition, it is necessary to confirm whether the initial position of the vertical support is the same position of the rails (1,1 ') in the linear scale, and there is a need to perform a process of detecting the zero point of the vertical support.

본 개시는 수직지지대에 설치되는 로드셀을 이용하여 동기이송 오차 제어 기능을 구현한 문형 기계장치의 제공을 일 목적으로 한다.It is an object of the present disclosure to provide a door type mechanical device that implements a synchronous feeding error control function by using a load cell installed on a vertical support.

본 개시는 간단한 구조를 가지며 설치비가 저렴한 동기이송 오차 제어 장치를 가지는 문형 기계장치의 제공을 일 목적으로 한다.It is an object of the present disclosure to provide a door type mechanical device having a simple structure and a low installation cost and a synchronous feeding error control device.

상기한 과제의 해결을 위해, 본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치는, 수직으로 세워져 구비되는 두 개의 지지대; 상기 두 개의 지지대의 상단을 연결하여 수평으로 구비되며 상기 두 개의 지지대와 직교하는 구조를 가지는 수평대; 상기 두 개의 지지대의 하단에 각각 결합 되며, 상기 두 개의 지지대를 선택적으로 이동시키는 이송 유닛; 상기 두 개의 지지대의 일 측에 각각 구비되며, 상기 두 개의 지지대에 작용하는 힘을 감지하는 로드셀; 및 상기 로드셀에 의해 감지된 정보를 기준으로 상기 이송 유닛의 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a door type mechanical apparatus having a synchronous feeding error control function using a load cell according to an embodiment of the present disclosure, comprising: two supports vertically erected; A horizontal bar horizontally connected to the upper ends of the two supports and having a structure perpendicular to the two supports; A transfer unit coupled to the lower ends of the two supports and selectively moving the two supports; A load cell provided on one side of the two supports and sensing a force acting on the two supports; And a controller for controlling the operation of the transfer unit based on information sensed by the load cell.

이에 의하면, 로드셀이 두 개의 지지대에 각각 설치되므로 종래에 비해 동기이송 오차 제어를 위해 필요한 비용을 절감하는 이점을 가진다.In this case, since the load cell is provided on each of the two supports, it is advantageous in that the cost required for controlling the synchronous feed error is reduced compared to the conventional case.

본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치에 있어서, 상기 로드셀은, 상기 두 개의 지지대에 각각 구비되되, 동일한 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.In the door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell according to an embodiment of the present disclosure, the load cell is provided at the same position, but is provided at each of the two supports.

여기서, 상기 로드셀은, 상기 두 개의 지지대의 중앙부에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.Here, the load cell is provided at a central portion of the two supports.

또한, 상기 두 개의 지지대에는 각각 상기 로드셀이 복수 개 구비되되, 서로 동일한 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of the load cells are provided on the two support rods, and the load cells are provided at the same position.

이에 의하면, 로드셀이 두 개의 지지대에 그 길이방향으로 다른 높이에 설치되는 경우 측정하는 위치에 따라 측정되는 힘의 차이가 발생하므로, 힘의 크기를 보정하여 주는 것이 필요한데, 로드셀을 동일 높이에 위치시키므로 이러한 보정 과정을 생략할 수 있게 된다.In this case, when the load cell is installed on two support bases at different heights in the longitudinal direction, a difference in force is measured depending on the measurement position. Therefore, it is necessary to correct the magnitude of the force. The correction process can be omitted.

한편, 본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치에 있어서, 상기 로드셀은 상기 두 개의 지지대에 대해 수직한 방향의 힘과, 그 힘의 방향을 감지하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the door type machine having the synchronous feeding error control function using the load cell according to the embodiment of the present disclosure, the load cell detects the force in the direction perpendicular to the two supports and the direction of the force .

또한, 상기 제어부는, 상기 두 개의 지지대 중 상대적으로 큰 힘이 작용하는 어느 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도를 감속시키고, 상대적으로 작은 힘이 작용하는 나머지 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도가 가속되도록 제어하여 상기 두 개의 지지대에 작용하는 힘의 크기 및 방향이 동일하게 되도록 피드백 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit may further include a control unit that decelerates a driving speed of the conveying unit that drives one of the support frames to which a relatively large force is applied among the two support frames and drives the other support frame to which a relatively small force is applied And the feed speed of the transfer unit is accelerated so that the magnitude and the direction of the force acting on the two supports become equal to each other.

이에 의하면, 로드셀에 의해 감지되는 힘의 크기 만을 비교하여 이송 유닛의 구동속도, 즉 모터의 구동속도를 가감속 또는 정지하는 과정의 반복으로 문형 기계장치의 동작 중 발생 되는 동기이송 오차를 제어할 수 있게 된다. 즉 제어부의 구성이 간단해지고 그 제조에 소요되는 비용이 저렴해지는 이점을 가지게 된다.According to this, by comparing only the magnitude of the force sensed by the load cell and repeating the process of accelerating / decelerating or stopping the driving speed of the transferring unit, that is, the driving speed of the motor, . That is, the configuration of the control unit is simplified and the manufacturing cost is reduced.

한편, 본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치에 있어서, 상기 수평대를 따라 수평방향으로 왕복 운동 가능하게 구비되는 헤드;를 더 포함하며, 상기 로드셀은 상기 두 개의 지지대 하단에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell according to an embodiment of the present disclosure. The door type mechanical device may further include a head provided so as to reciprocate horizontally along the horizontal stand, And are respectively provided at the lower ends of the two supports.

여기서, 상기 로드셀은 상기 두 개의 지지대의 길이방향으로 작용하는 힘의 크기와 방향을 감지하는 것을 특징으로 한다.Here, the load cell senses the magnitude and direction of a force acting in the longitudinal direction of the two supports.

또한, 상기 로드셀은 상기 헤드의 수평이동에 의해 발생 되는 힘으로서, 상기 두 개의 지지대의 길이방향으로 작용하는 힘을 감지하는 것을 특징으로 한다.Further, the load cell is a force generated by the horizontal movement of the head, and is characterized by sensing a force acting in the longitudinal direction of the two supports.

또한, 상기 제어부는, 상기 두 개의 지지대 중 상대적으로 큰 힘이 작용하는 어느 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도를 가속시키고, 상대적으로 작은 힘이 작용하는 나머지 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도가 감속되도록 제어하여 상기 두 개의 지지대에 작용하는 힘의 크기 및 방향이 동일하게 되도록 피드백 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit may be configured to accelerate the driving speed of the transfer unit that drives one of the two support frames to which a relatively large force acts, and to drive the other support frame to which a relatively small force acts, The feed unit is controlled so as to reduce the driving speed of the transfer unit so that the magnitude and the direction of the force acting on the two supports become equal to each other.

이에 의하면, 수평대를 따라 헤드가 이동하는 과정에서 두 개의 지지대에 걸리는 하중의 차이로 인한 동기이송 오차의 제어가 가능해진다. This makes it possible to control the synchronous transfer error due to the difference in the load applied to the two supports during the movement of the head along the horizontal axis.

본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치에 의하면, 로드셀이 두 개의 지지대에 각각 설치되므로 종래에 비해 동기이송 오차 제어를 위해 필요한 비용을 절감하는 이점을 가진다.According to the door type mechanical device having the synchronous feed error control function using the load cell according to the embodiment of the present disclosure, since the load cell is provided on each of the two supports, there is an advantage that the cost required for the synchronous feed error control is reduced .

또한, 로드셀에 의해 감지되는 힘의 크기 만을 비교하여 이송 유닛의 구동속도, 즉 모터의 구동속도를 가감속 또는 정지하는 과정의 반복으로 문형 기계장치의 동작 중 발생 되는 동기이송 오차를 제어할 수 있게 된다. 즉 제어부의 구성이 간단해지고 그 제조에 소요되는 비용이 저렴해지는 이점을 가지게 된다.Also, by comparing only the magnitude of the force sensed by the load cell and repeating the process of accelerating / decelerating or stopping the driving speed of the conveying unit, that is, the driving speed of the motor, do. That is, the configuration of the control unit is simplified and the manufacturing cost is reduced.

또한, 수평대를 따라 헤드가 이동하는 과정에서 두 개의 지지대에 걸리는 하중의 차이로 인한 동기이송 오차의 제어가 가능해진다. Further, in the process of moving the head along the horizontal band, it becomes possible to control the synchronous feeding error due to the difference in load applied to the two supports.

더하여, 본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치에 의하면, 로드셀이 두 개의 지지대에 그 길이방향으로 다른 높이에 설치되는 경우 측정하는 위치에 따라 측정되는 힘의 차이가 발생하므로, 힘의 크기를 보정하여 주는 것이 필요한데, 로드셀을 동일 높이에 위치시키므로 이러한 보정 과정을 생략할 수 있게 된다.In addition, according to the door type mechanical device having the synchronous feeding error control function using the load cell according to the embodiment of the present disclosure, when the load cell is installed on two supports at different heights in the longitudinal direction, It is necessary to correct the magnitude of the force. Since the load cell is positioned at the same height, this correction process can be omitted.

도 1은 종래 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치를 보인 도면,
도 2는 본 개시에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치의 일 실시형태를 개념적으로 보인 도면,
도 3은 도 2에서 동기이송 오차 제어를 위한 제어 흐름을 보인 도면,
도 4는 본 개시에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치의 다른 일 실시형태를 개념적으로 보인 도면 및
도 5는 본 4에서 동기이송 오차 제어를 위한 제어 흐름을 보인 도면이다.FIG. 1 is a view showing a door type mechanical device having a conventional synchronous feeding error control function,
2 is a conceptual view of an embodiment of a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell according to the present disclosure;
FIG. 3 is a view showing a control flow for synchronous feed error control in FIG. 2;
4 is a conceptual view showing another embodiment of a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell according to the present disclosure;
FIG. 5 is a diagram showing a control flow for controlling the synchronous feed error in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치의 실시형태에 대하여 자세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell according to the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 개시의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in a sense and concept consistent with the technical idea of the present disclosure.

또한 개시되는 실시형태는 본 개시의 바람직한 실시형태를 예시로 설명한 것이므로, 본 개시의 권리범위는 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 용이하게 변경, 변형 또는 치환할 수 있는 범위까지 포함됨을 밝혀둔다.It is also to be understood that the disclosed embodiments are illustrative of preferred embodiments of the present disclosure, and thus the scope of the present disclosure is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass within the scope of the present disclosure those skilled in the art, To the extent possible.

도 2는 본 개시에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치의 일 실시형태를 개념적으로 보인 도면, 도 3은 도 2에서 동기이송 오차 제어를 위한 제어 흐름을 보인 도면이다.FIG. 2 is a conceptual view of an embodiment of a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using a load cell according to the present disclosure. FIG. 3 is a view showing a control flow for controlling a synchronous feeding error in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치(100)는, 수직으로 구비되는 한 쌍의 지지대(111,113), 한 쌍의 지지대(111,113) 상단을 연결하여 구비되는 수평대(120), 한 쌍의 지지대(111,113)를 수평방향으로 이송시키는 이송 유닛(130)을 포함한다. 또한 한 쌍의 지지대(111,113)에 각각 설치되는 로드셀(140) 및 로드셀(140)에 의해 감지된 정보를 기준으로 이송 유닛(130)의 동작을 제어하는 제어부(C)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the door type mechanical device 100 having a synchronous feeding error control function using a load cell according to an embodiment of the present disclosure includes a pair of vertically supported supports 111 and 113, And a conveyance unit 130 for horizontally conveying the pair of supports 111 and 113. The horizontal unit 120 includes an upper end connected to the upper ends of the supports 111 and 113. And a control unit C for controlling the operation of the transfer unit 130 based on the information detected by the load cell 140 and the load cell 140 installed on the pair of supports 111 and 113, respectively.

한 쌍의 지지대(111,113)는 수직 기둥으로 구비되며 그 단면 형상은 사각이 보통이나 본 개시의 실시형태에 있어서 단면 형상이 제한되지 않는다. The pair of supports 111 and 113 are provided with vertical columns and their cross-sectional shapes are generally rectangular, but the cross-sectional shape is not limited in the embodiments of the present disclosure.

한 쌍의 지지대(111,113)는 그 사이에 간격을 두고 배치되는데, 그 간격이 공작물 등이 수용되는 공간으로 제공된다.The pair of supports 111 and 113 are disposed with an interval therebetween, and the space is provided in a space in which the work or the like is accommodated.

수평대(120)는 한 쌍의 지지대(111,113) 상단을 연결시키는 것으로 수평으로 구비된다. 수평대(120)의 수평유지는 공작물의 표면 가공 오차에 큰 영향을 주는 인자로서 이와 관련한 다양한 기술들이 개발되고 있는 상황이다.The horizontal base 120 is horizontally connected to the upper ends of the pair of supports 111 and 113. Horizontal holding of the horizontal base 120 is a factor that greatly affects the surface machining error of the workpiece, and various technologies related thereto are being developed.

수평대(120)와 한 쌍의 지지대(111,113)는 서로 직교하도록 체결 고정되거나, 경우에 따라 일체로 제작될 수 있으며, 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가진다.The horizontal base 120 and the pair of supports 111 and 113 are fastened or fixed so as to be orthogonal to each other, or may be integrally formed as the case may be, and have a 'C' shape as a whole.

이송 유닛(130)은 한 쌍의 지지대(111,113)를 수평방향으로 이송시키는 것으로서, 한 쌍의 레일, 한 쌍의 지지대(111,113) 각각의 하단에 구비되며 한 쌍의 레일을 따라 슬라이딩 되도록 구비되는 한 쌍의 레일 브라켓(131), 레일 브라켓(131)의 이송을 구동시키는 구동기구로서 볼 스크류, 랙 피니언 등이 구비될 수 있으며, 이들에 구동력을 인가하는 한 쌍의 서보 모터(133)가 구비된다.The conveying unit 130 conveys the pair of supports 111 and 113 in the horizontal direction and is provided at the lower ends of the pair of rails and the pair of supports 111 and 113 so as to slide along the pair of rails A pair of rail brackets 131 and a rail bracket 131. The pair of servomotors 133 may be provided with a ball screw, a rack pinion, .

이에 의해, 본 개시의 일 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치(100)는 한 쌍의 서보 모터(133)의 회전에 의해 한 쌍의 지지대(111,113)가 수평 이송되는데, 한 쌍의 지지대(111,113) 및 수평대(120)의 무게, 이동 속도, 관성 등에 의해 슬라이딩 방향으로 동기이송 오차(Zig-Zag Motion)가 발생 될 수 있는데, 이러한 동기이송 오차의 제어를 위해 로드셀(140)과 제어부(C)가 구비된다. Thus, in the door-type machine device 100 having the synchronous feeding error control function using the load cell according to the embodiment of the present disclosure, the pair of supports 111 and 113 are moved horizontally Zig-Zag motion may occur in the sliding direction due to the weight, moving speed, inertia, etc. of the pair of supports 111 and 113 and the horizontal base 120. In order to control the synchronous feeding error A load cell 140 and a control unit C are provided.

로드셀(140)은 한 쌍의 지지대(111,113)에 각각 구비되며, 수평 이송 중 한 쌍의 지지대(111,113)에 작용하는 힘을 감지하게 된다. The load cell 140 is provided on each of the pair of supports 111 and 113 and senses a force acting on the pair of supports 111 and 113 among the horizontal movements.

동기이송 오차는 한 쌍의 지지대(111,113)가 가속되는 과정에서 발생하는 관성에 의해 주로 발생 되는데, 힘은 가속도를 의미하는 것이므로, 로드셀(140)은 한 쌍의 지지대(111,113)가 수평 이송 중 가속되는 경우 가속도의 차이 여부를 감지하게 된다.The synchronous feeding error is mainly caused by the inertia generated in the process of accelerating the pair of supports 111 and 113. Since the force means acceleration, the load cell 140 is configured such that the pair of supports 111 and 113 is accelerated The difference in acceleration is detected.

여기서, 로드셀(140)은 한 쌍의 지지대(111,113)에 각각 설치되는데, 동일한 위치에 설치된다. 이를 위해, 한 쌍의 지지대(111,113)에 로드셀 설치위치를 표시하거나 로드셀 설치프레임이 구비될 수 있다.Here, the load cell 140 is installed on the pair of supports 111 and 113, and is installed at the same position. To this end, the load cell mounting position may be indicated on a pair of supports 111 and 113, or a load cell mounting frame may be provided.

이에 의하면, 로드셀이 두 개의 지지대에 그 길이방향으로 다른 높이에 설치되는 경우 측정하는 위치에 따라 측정되는 힘의 차이가 발생하므로, 힘의 크기를 보정하여 주는 것이 필요한데, 로드셀을 동일 높이에 위치시키므로 이러한 보정 과정을 생략할 수 있게 된다.In this case, when the load cell is installed on two support bases at different heights in the longitudinal direction, a difference in force is measured depending on the measurement position. Therefore, it is necessary to correct the magnitude of the force. The correction process can be omitted.

나아가, 로드셀(140)은 한 쌍의 지지대(111,113)의 중앙부에 각각 구비되는 것이 바람직하다. 구체적으로 한 쌍의 지지대(111,113)의 중앙부는 관성 중심을 의미한다. 이는 관성에 의해 한 쌍의 지지대(111,113)가 이송 방향으로 흔들리는 경우 이송 방향의 직선운동 가속도와 함께 회전에 의한 가속도가 합쳐져 로드셀(140)에 감지되는데, 회전에 의한 가속도는 동기이송 오차의 제어에 필요하지 않은 정보로서 이에 대한 영향을 최소화하기 위함이다.Furthermore, it is preferable that the load cell 140 is provided at a central portion of the pair of supports 111 and 113, respectively. Specifically, the center portion of the pair of supports 111 and 113 means the center of inertia. When the pair of supports 111 and 113 are shaken in the conveying direction due to inertia, the linear acceleration of the conveying direction and the acceleration due to the rotation are combined and sensed by the load cell 140. The acceleration due to the rotation is controlled by the control of the synchronous feeding error This is to minimize the effect on the information that is not needed.

이와 달리, 한 쌍의 지지대(111,113)에는 각각 로드셀(140)이 복수 개 구비되되, 서로 동일한 위치에 구비될 수 있다. 복수 개의 로드셀(140)에 의해 정확한 가속도 정보를 얻을 수 있게 된다. Alternatively, a plurality of load cells 140 may be provided on the pair of supports 111 and 113, respectively, but they may be provided at the same position. Accurate acceleration information can be obtained by the plurality of load cells 140.

여기서, 로드셀(140)은 한 쌍의 지지대(111,113)의 길이 방향에 대해 수직한 방향, 즉 수평 이송 방향의 힘과, 그 힘의 방향을 감지하게 된다.Here, the load cell 140 senses the force in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the pair of supports 111 and 113, that is, the force in the horizontal transport direction, and the direction of the force.

한편, 한 쌍의 지지대(111,113)에 작용하는 가속도에 차이가 감지되는 경우, 이는 동기이송 오차의 발생을 의미하게 되며, 이는 제어부(C)에 의해 제어되게 된다.On the other hand, when a difference in acceleration acting on the pair of supports 111 and 113 is sensed, this means that a synchronous feeding error is generated, which is controlled by the controller C.

제어부(C)는 로드셀(140)에 의해 감지된 정보, 즉 가속도의 차이를 기준으로 이송 유닛(130)의 동작을 제어하여, 발생 된 동기이송 오차를 안정화시키게 된다.The control unit C controls the operation of the transfer unit 130 based on the information sensed by the load cell 140, that is, the difference in acceleration, thereby stabilizing the generated synchronous transfer error.

구체적으로, 제어부(C)는, 한 쌍의 지지대(111,113) 중 상대적으로 큰 힘이 작용하는 어느 일 방의 지지대를 구동하는 이송 유닛의 구동속도를 감속 또는 정지시키고, 상대적으로 작은 힘이 작용하는 나머지 일 방의 지지대를 구동하는 이송 유닛의 구동속도가 가속되도록 제어하여 한 쌍의 지지대에 작용하는 힘의 크기 및 방향이 동일하게 되도록 피드백 제어하게 된다.Specifically, the control unit C decelerates or stops the driving speed of the conveying unit that drives one of the support rods in which a relatively large force acts on the pair of supporting rods 111 and 113, The driving speed of the transfer unit driving the support of one chamber is controlled to be accelerated so that the feedback control is performed such that the magnitude and direction of force acting on the pair of supports become equal.

이에 의하면, 로드셀에 의해 감지되는 힘의 크기 만을 비교하여 이송 유닛의 구동속도, 즉 모터의 구동속도를 가감속 또는 정지하는 과정의 반복으로 문형 기계장치의 동작 중 발생 되는 동기이송 오차를 제어할 수 있게 된다. 즉 제어부의 구성이 간단해지고 그 제조에 소요되는 비용이 저렴해지는 이점을 가지게 된다.According to this, by comparing only the magnitude of the force sensed by the load cell and repeating the process of accelerating / decelerating or stopping the driving speed of the transferring unit, that is, the driving speed of the motor, . That is, the configuration of the control unit is simplified and the manufacturing cost is reduced.

도 4는 본 개시에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치의 다른 일 실시형태를 개념적으로 보인 도면, 도 5는 본 4에서 동기이송 오차 제어를 위한 제어 흐름을 보인 도면이다.FIG. 4 is a conceptual view of another embodiment of a door type mechanical device having a synchronous feeding error control function using the load cell according to the present disclosure, and FIG. 5 is a view showing a control flow for controlling a synchronous feeding error in FIG.

본 실시형태에 따른 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치(200)는, 수평대(120)를 따라 수평방향으로 왕복 운동 가능하게 구비되는 헤드(250)를 더 포함하며, 로드셀(240)은 한 쌍의 지지대 하단에 각각 구비되는 점에서 앞서 설명한 실시형태와 차이를 가지며, 나머지 구성은 동일하므로 그에 대한 설명은 앞선 설명으로 갈음하고 이하에서는 생략한다.The door type mechanical device 200 having the synchronous feeding error control function using the load cell according to the present embodiment further includes a head 250 provided to be reciprocatable in the horizontal direction along the horizontal stand 120, 240 are provided at the lower ends of the pair of supports, respectively, and are the same as those of the above-described embodiments, and the remaining components are the same, so that the description thereof will be omitted.

한편, 본 실시형태에 따른 로드셀(240)의 설치위치는 앞서 설명한 실시형태에 따른 로드셀(140)의 설치위치와 함께 적용될 수 있음은 물론이다.Needless to say, the mounting position of the load cell 240 according to the present embodiment can be applied together with the mounting position of the load cell 140 according to the above-described embodiment.

여기서, 로드셀(240)은 한 쌍의 지지대(111,113)의 길이방향으로 작용하는 힘의 크기와 방향을 감지하게 된다. 구체적으로, 로드셀(240)은 헤드(250)의 수평이동에 의해 발생 되는 힘으로서 한 쌍의 지지대(111,113)의 길이방향으로 작용하는 힘을 감지하게 된다. Here, the load cell 240 senses the magnitude and direction of a force acting in the longitudinal direction of the pair of supports 111 and 113. Specifically, the load cell 240 senses a force acting in the longitudinal direction of the pair of supports 111 and 113 as a force generated by the horizontal movement of the head 250.

이 경우, 제어부(C')는, 한 쌍의 지지대(111,113) 중 상대적으로 큰 힘이 작용하는 어느 일 방의 지지대를 구동하는 이송 유닛의 구동속도를 가속시키고, 상대적으로 작은 힘이 작용하는 나머지 일 방의 지지대를 구동하는 이송 유닛의 구동속도가 감속 또는 정지되도록 제어하여 한 쌍의 지지대에 작용하는 힘의 크기 및 방향이 동일하게 되도록 피드백 제어하게 된다.In this case, the control unit C 'accelerates the driving speed of the conveying unit that drives one of the pair of supports 111 and 113, which is relatively large in force, The driving speed of the transfer unit for driving the support of the room is controlled to be reduced or stopped so that the feedback control is performed so that the magnitude and direction of the force acting on the pair of supports become equal.

여기서, 지지대의 길이 방향으로 큰 힘이 작용하는 것은 수평 이송 방향으로 마찰력이 커져 수평이송에 큰 구동력을 요구하는 것을 의미하므로, 상대적으로 큰 힘이 작용하는 어느 일 방의 지지대를 구동하는 이송 유닛의 구동속도를 가속시키고, 상대적으로 작은 힘이 작용하는 나머지 일 방의 지지대를 구동하는 이송 유닛의 구동속도가 감속 또는 정지되도록 제어라는 것이다.Here, when a large force acts in the longitudinal direction of the support, it means that the frictional force in the horizontal feed direction is large and a large driving force is required for the horizontal feed, so that the driving of the feed unit for driving one of the supports, The speed is accelerated and the driving speed of the transfer unit for driving the other support frame in which a relatively small force is applied is controlled to be decelerated or stopped.

이에 의하면, 수평대를 따라 헤드가 이동하는 과정에서 두 개의 지지대에 걸리는 하중의 차이로 인한 동기이송 오차의 제어가 가능해진다.
This makes it possible to control the synchronous transfer error due to the difference in the load applied to the two supports during the movement of the head along the horizontal axis.

Claims (10)

수직으로 세워져 구비되는 두 개의 지지대;
상기 두 개의 지지대의 상단을 연결하여 수평으로 구비되며 상기 두 개의 지지대와 직교하는 구조를 가지는 수평대;
상기 수평대를 따라 수평방향으로 왕복 운동 가능하게 구비되는 헤드;
상기 두 개의 지지대의 하단에 각각 결합 되며, 상기 두 개의 지지대를 선택적으로 이동시키는 이송 유닛;
상기 두 개의 지지대의 일 측에 각각 구비되며, 상기 두 개의 지지대에 작용하는 힘을 감지하는 로드셀; 및
상기 로드셀에 의해 감지된 정보를 기준으로 상기 이송 유닛의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 로드셀은, 상기 두 개의 지지대 하단에 각각 구비되되, 동일한 위치에 구비되어, 상기 헤드의 수평이동에 의해 발생 되는 힘으로서, 상기 두 개의 지지대의 길이방향으로 작용하는 힘을 감지하고,
상기 제어부는, 상기 두 개의 지지대 중 상대적으로 큰 힘이 작용하는 어느 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도를 가속시키고, 상대적으로 작은 힘이 작용하는 나머지 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도가 감속되도록 제어하여 상기 두 개의 지지대에 작용하는 힘의 크기 및 방향이 동일하게 되도록 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치.Two supports vertically erected;
A horizontal bar horizontally connected to the upper ends of the two supports and having a structure perpendicular to the two supports;
A head horizontally reciprocable along the horizontal band;
A transfer unit coupled to the lower ends of the two supports and selectively moving the two supports;
A load cell provided on one side of the two supports and sensing a force acting on the two supports; And
And a controller for controlling operation of the transfer unit based on information sensed by the load cell,
The load cell is a force generated by the horizontal movement of the head, which is provided at the lower end of the two supports, and is located at the same position. The load cell senses a force acting in the longitudinal direction of the two supports,
Wherein the control unit is configured to accelerate a driving speed of the one of the two supporting units and to drive the other supporting unit to which a relatively small force is applied, And the feedback control is performed such that the magnitude and the direction of the force acting on the two supports become equal to each other. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 로드셀은, 상기 두 개의 지지대의 길이방향 중앙부에 각각 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치.The method according to claim 1,
Wherein the load cell is additionally provided at a longitudinally central portion of the two support rods, respectively. 삭제delete 청구항 3에 있어서,
상기 두 개의 지지대의 길이방향 중앙부에 각각 추가로 구비되는 로드셀은 상기 두 개의 지지대에 대해 수직한 방향의 힘과, 그 힘의 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치.The method of claim 3,
Wherein the load cell additionally provided at the longitudinally middle portions of the two supports senses a force in a direction perpendicular to the two supports and a direction of the force, Door type machine. 청구항 5에 있어서,
상기 제어부는, 상기 두 개의 지지대의 길이방향 중앙부에 각각 추가로 구비되는 로드셀에 의해 감지되는 정보를 바탕으로, 상기 두 개의 지지대 중 상대적으로 큰 힘이 작용하는 어느 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도를 감속시키고, 상대적으로 작은 힘이 작용하는 나머지 일 방의 지지대를 구동하는 상기 이송 유닛의 구동속도가 가속되도록 제어하여 상기 두 개의 지지대에 작용하는 힘의 크기 및 방향이 동일하게 되도록 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 동기이송 오차 제어기능을 가지는 문형 기계장치.The method of claim 5,
The control unit may control the conveying unit to drive one of the two supporting frames to which a relatively large force is applied, based on information sensed by a load cell additionally provided at a longitudinally central portion of the two supporting frames, So that the driving speed of the conveying unit for driving the other supporting frame in which the relatively small force is applied is accelerated so that the magnitude and direction of the force acting on the two supporting frames become equal, And a synchronous feeding error control function using a load cell. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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