KR102188741B1 - 편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치 - Google Patents

편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102188741B1
KR102188741B1 KR1020180170807A KR20180170807A KR102188741B1 KR 102188741 B1 KR102188741 B1 KR 102188741B1 KR 1020180170807 A KR1020180170807 A KR 1020180170807A KR 20180170807 A KR20180170807 A KR 20180170807A KR 102188741 B1 KR102188741 B1 KR 102188741B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control unit
motor
value
current
output
Prior art date
Application number
KR1020180170807A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200080871A (ko
Inventor
함년근
Original Assignee
알에스오토메이션주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알에스오토메이션주식회사 filed Critical 알에스오토메이션주식회사
Priority to KR1020180170807A priority Critical patent/KR102188741B1/ko
Priority to PCT/KR2019/015152 priority patent/WO2020138705A1/ko
Publication of KR20200080871A publication Critical patent/KR20200080871A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102188741B1 publication Critical patent/KR102188741B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/023—Cartesian coordinate type
    • B25J9/026—Gantry-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692—Calibration of manipulator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

본 발명의 제어 장치는, 갠트리 스테이지의 아암의 일측을 구동하는 제1 모터 및 상기 아암의 타측을 구동하는 제2 모터의 위치 제어값을 출력하는 위치 제어부를 구비하는 제1 제어부; 상기 제1 제어부의 하류에 연결되고, 상기 제1 모터에 입력되는 제1 전류값을 출력하는 제1 전류 제어부 및 상기 제2 모터에 입력되는 제2 전류값을 출력하는 제2 전류 제어부를 구비하는 제2 제어부; 상기 제1 모터의 구동량을 측정한 제1 측정값 및 상기 제2 모터의 구동량을 측정한 제2 측정값을 이용하여 상기 아암의 요 에러값을 제거하는 편차 제어부; 를 포함한다.

Description

편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치{CONTROL DEVICE OF A GANTRY STAGE INCLUDING A ERROR CONTROLLER}
본 발명은 갠트리 스테이지의 요 에러값을 감소시키는 제어 장치에 관한 것이다.
갠트리 스테이지는 이동 수단으로서 갠트리를 구비하는 직각 좌표 로봇이다. 갠트리란 문형(門形)의 구조물로서 그 자체가 이동하는 것이다. 갠트리 스테이지는 반도체, 디스플레이 공정 등에 사용되며, 위치 오차를 제한하기 위하여 정밀한 구동이 요구된다.
한국등록특허공보 제10-0713561호
본 발명은 갠트리 스테이지의 구동 제어시 요(Yaw) 오차를 최소화하여 기구의 부하를 줄이고, 제어 정밀도를 향상시킬 수 있는 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 제어 장치는, 갠트리 스테이지의 아암의 일측을 구동하는 제1 모터 및 상기 아암의 타측을 구동하는 제2 모터의 위치 제어값을 출력하는 위치 제어부를 구비하는 제1 제어부; 상기 제1 제어부의 하류에 연결되고, 상기 제1 모터에 입력되는 제1 전류값을 출력하는 제1 전류 제어부 및 상기 제2 모터에 입력되는 제2 전류값을 출력하는 제2 전류 제어부를 구비하는 제2 제어부; 상기 제1 모터의 구동량을 측정한 제1 측정값 및 상기 제2 모터의 구동량을 측정한 제2 측정값을 이용하여 상기 아암의 요 에러값을 제거하는 편차 제어부; 를 포함한다.
본 발명의 제어 장치가 적용되는 갠트리 스테이지는, 아암을 포함한 이동부의 일축 직선 운동에 대해서 복수의 모터가 마련되어 갠트리 스테이지의 요 또는 비틀림을 억제할 수 있다.
본 발명의 제어 장치는 제1 모터의 구동량을 측정한 제1 측정값 및 제2 모터의 구동량을 측정한 제2 측정값을 입력받는 편차 제어부를 구비하여, 각 모터간의 구동량 편차를 억제할 수 있다.
본 발명의 제어 장치는 편차 제어시 갠트리 스테이지에 발생하는 진동 억제를 위하여 진동 주파수 제거 기능을 갖는 노치 필터를 편차 제어부에 설치하므로, 요 에러값 억제를 인공 지능적으로 수행할 수 있다.
빠른 속응성이 요구될 경우, 정상 상태 오차 억제가 요구되는 경우, 요 에러값에 의한 진동을 억제하려는 경우, 노치 필터에 의하여 갠트리 스테이지의 진동을 억제하고 이에 따라 편차 제어부의 요 에러값 감소 성능이 더욱 증가될 수 있다.
한편, 위치 제어부와 전류 제어부를 하드웨어로 구현하고, 온칩화시키므로 처리 시간이 감소된다.
따라서, 위치 제어를 전류 제어부의 샘플링 주기 내에서 실행할 수 있으므로 실시간으로 요 에러값 제거 및 진동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 하드웨어로 구현된 위치 제어부 및 전류 제어부의 구동 로직을 도시한다.
도 3은 본 발명의 제어 장치가 연결되는 갠트리 스테이지의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 노치 필터의 동작을 설명하는 주파수 응답 선도이다.
본 발명의 제어 장치는, 제1 제어부(100), 제2 제어부(200), 편차 제어부(170)를 포함한다.
제1 제어부(100)는 갠트리 스테이지(400)의 아암(430)의 일측을 구동하는 제1 모터(311) 및 갠트리 스테이지(400)의 아암(430)의 타측을 구동하는 제2 모터(321)를 제어할 수 있다. 제1 제어부(100)는 위치 제어부(130)를 포함할 수 있다.
갠트리 스테이지(400)는 직교하는 X축, Y축, Z축 각각의 직선 축에 대하여 왕복 운동을 하는 X축 이동부, Y축 이동부, Z축 이동부를 구비할 수 있다. 예를 들면 X축 이동부, Y축 이동부, Z축 이동부는 직선 이동하는 아암(430)(ARM)일 수 있다. 각 아암(430)의 일단 및 타단에는 모터(311, 321) 및 모터(311, 321)에 연결된 볼 스크류가 설치되어 각 아암(430)의 직선 이동력을 제공할 수 있다.
이때, 갠트리 스테이지(400)의 크기가 커지면 X축, Y축, Z축의 직선 운동에 대해서 아암(430)의 무게 중심과 볼 스크류의 힘의 작용점의 위치에 따라 비틀림이 발생할 수 있다. 아암(430)의 비틀림 변위나 비틀림 모멘트를 요(yaw)로 정의할 수 있다. 작용점에 대하여 아암(430)의 무게 중심의 위치나 거리에 비례하는 비틀림이 발생할 수 있다. 갠트리 스테이지(400)가 커지고 이동 속도가 빨라짐에 따라 더 큰 비틀림이 발생할 수 있다. 비틀림 오차는 아암(430)의 일측 단부와 타측 단부의 위치 오차로 표현될 수 있으며, 요 에러(yaw error) 또는 요 에러값(X1-X2)로 정의할 수 있다.
예를 들어, 갠트리 스테이지(400)가 LCD 마더 글라스를 반송하는 경우, 10.5세대의 마더 글라스의 경우 가로 2.9M, 세로 3.1M에 달한다. 갠트리 스테이지(400)는 패턴 인쇄 등을 형성할 때 요 에러없이 정밀하게 평행 이동될 필요가 있다.
갠트리 스테이지(400)의 위치 정밀도 향상 및 요 에러 감소를 위하여 하나의 아암(430)에 두 개의 모터(311, 321)가 설치되는 하드웨어 구조가 바람직하다. 그러나, 이는 수동적인 감소 수단일 뿐, 적응 제어 수단으로서 본 발명의 편차 제어부(170)와 같은 특별한 요 에러 감소 수단이 필요하다.
갠트리 스테이지(400)는 구동력을 생성하는 모터(311, 321), 모터(311, 321)의 구동력을 아암(430)에 전달하고 아암(430)의 직선 운동을 안내하는 가이드부(410, 420), 모터(311, 321)의 구동량을 측정하는 엔코더(391, 392), 모터(311, 321)를 제어하는 서보 드라이버로서 위치 제어부(130)를 포함할 수 있다. 모터(311, 321)는 회전 모터(311, 321) 또는 직선 이동하는 리니어 모터(311, 321)일 수 있다. 이에 대응하여 엔코더(391, 392)는 회전량을 측정하거나 직선 이동을 측정하는 센서일 수 있다.
회전량을 측정하는 엔코더(391, 392)의 경우, 모터(311, 321)의 각속도, 각가속도, 회전 각도, 회전 수 중 적어도 하나를 구동량으로 측정할 수 있다. 직선 이동량을 측정하는 엔코더(391, 392)의 경우, 아암(430)이 이동한 거리, 이동 속도, 이동 가속도 중 적어도 하나를 구동량으로 측정할 수 있다. 구동량으로 측정된 측정값은 위치 제어부(130) 또는 편차 제어부(170)로 피드백될 수 있다.
예를 들어, 도 3에는 측정값(X1, X2)으로서 회전 각도 또는 위치가 도시된다. 하드웨어 관점에서 정밀도를 높이기 위하여 제1 모터(311)가 갠트리 스테이지(400)의 아암(430)의 일측을 구동하고, 제2 모터(321)가 갠트리 스테이지(400)의 아암(430)의 타측을 구동할 수 있다. 소프트웨어 관점에서 정밀도를 높이기 위하여 위치 제어부(130) 또는 편차 제어부(170)가 마련될 수 있다.
제1 모터(311) 및 제2 모터(321)의 제어 목표로서 모터(311, 321) 또는 아암(430)의 위치 지령값(P*)이 위치 제어부(130)에 입력될 수 있다.
제1 산출부(110)는 위치 지령값(P*)에서 제1 측정값(X1) 및 제2 측정값(X2)의 평균을 뺀 값을 위치 에러값(Pos_err)으로 산출하며, 위치 제어부(130)에는 위치 에러값(Pos_err)이 입력될 수 있다. 위치 지령값(P*) 및 위치 에러값(Pos_err)은 제1 모터(311) 및 제2 모터(321)별로 구분되지 않는 공통값일 수 있다. 위치 제어부(130)에 입력되는 지령값 및 위치 제어부(130)에서 출력되는 제어값은 제1 모터(311) 및 제2 모터(321)별로 구분되지 않을 수 있다.
이와 같은 상태에서 아암(430)의 요 에러값(X1-X2)을 제거하기 위하여 각 모터(311, 321) 별로 구분된 지령값을 입력할 필요가 있으며 위치 제어부(130)의 출력에서 편차 제어부(170)의 출력을 감산한 값 및 가산한 값이 각각의 모터(311, 321)에 구분 입력되면 요 에러값(X1-X2)의 신속한 제거가 가능할 수 있다.
위치 제어부(130)의 출력에서 편차 제어부(170)의 출력을 뺀 값이 제1 모터(311)에 입력될 수 있다. 위치 제어부(130)의 출력에서 편차 제어부(170)의 출력을 더한 값이 제2 모터(321)에 입력될 수 있다.
위치 에러값(Pos_err)의 신속한 제거를 위하여 피드 포워드부(120)가 제1 제어부에 추가될 수 있다. 피드 포워드부(120)는 위치 지령값(P*)을 입력받고 제2 산출부(140)에 위치 추정값을 출력할 수 있다. 제2 산출부(140)는 위치 제어부(130)의 출력에 피드 포워드부(120)의 출력을 더할 수 있다. 제2 산출부(140)의 출력은 공통값으로서 제1 분기부(150) 및 제2 분기부(160)에 입력될 수 있다.
제2 제어부(200)는 각 모터(311, 321)의 추력(Force) 제어 또는 전류(Current) 제어를 위하여 전류 제어부(220a, 220b)를 구비할 수 있다. 전류 제어부(220a, 220b)는 각 모터(311, 321)별로 구분되는 지령값(Current 1, Current 2)을 입력할 수 있다. 제1 모터(311)의 추력 제어 또는 제1 모터(311)의 전류 제어를 위하여 제1 전류 제어부(220a)가 마련될 수 있다. 제2 모터(321)의 추력 제어 또는 제1 모터(311)의 전류 제어를 위하여 제2 전류 제어부(220b)가 마련될 수 있다.
제2 제어부(200)는 각 모터(311, 321)별로 구분되는 값을 전달할 수 있다. 제2 제어부(200)는, 제1 제어부(100)의 하류에 연결되는 제1 속도 제어부(210a)와, 제1 속도 제어부(210a) 및 제1 모터(311) 사이에 연결되는 제1 전류 제어부(220a)를 구비할 수 있다. 제2 제어부(200)는, 제1 제어부(100)의 하류에 연결되는 제2 속도 제어부(210b)와, 제2 속도 제어부(210b) 및 제2 모터(321) 사이에 연결되는 제2 전류 제어부(220b)를 구비할 수 있다.
편차 제어부(170)는 아암(430)의 요 에러값(X1-X2)을 제거하기 위한 출력을 생성할 수 있다. 편차 제어부(170)의 입력은 제1 모터(311)의 구동량을 측정한 제1 엔코더(391)의 제1 측정값(X1) 및 제2 모터(321)의 구동량을 측정한 제2 엔코더(392)의 제2 측정값(X2)이 편차 제어부(170)에 입력될 수 있다. 요 에러값(X1-X2)이 편차 제어부(170)에 직접 입력될 수 있고, 제1 측정값(X1) 및 제2 측정값(X2)을 이용하여 편차 제어부(170) 내에서 요 에러값(X1-X2)이 산출될 수 있다. 편차 제어부(170)는 제1 측정값(X1) 및 제2 측정값(X2)을 이용하여 아암(430)의 요 에러값(X1-X2)을 제거하기 위한 제어 동작을 할 수 있다.
아암(430)의 일방향 운동에 있어서, 복수의 모터(311, 321)가 동일 운동에 대한 동력원으로 사용될 경우에 각 모터(311, 321)는 동일한 구동량으로 제어되어야 한다. 하지만 같은 제어값을 각 모터(311, 321)에 입력하더라도, 개별 모터(311, 321)는 같은 위치, 속도로 제어되기는 어렵고 위치 또는 속도의 편차가 발생할 수 있다. 모터(311, 321), 볼 스크류를 동일 모델로 구성하더라도 각 부품의 공차 때문에 실제 구동상에서 차이가 발생할 수 있다. 또한, 아암(430)이 이송하는 질량체의 편심 등에 따라서 각 모터(311, 321)에 가해지는 부하가 달라지기 때문에 각 모터(311, 321)의 실제 구동량이 달라질 수 있다.
따라서, 각 모터(311, 321)에는 구동량 편차값이 보정된 최종 제어값이 입력되는 것이 바람직하다. 편차 제어부(170)는 제1 측정값(X1) 및 제2 측정값(X2)의 차이에 해당하는 요 에러값(X1-X2)을 산출하고, 요 에러값(X1-X2)에 대응하는 속도 보정값을 출력할 수 있다.
위치 제어부(130)의 출력 또는 제2 산??부(140)의 출력인 속도 제어값에 편차 제어부(170)의 출력인 속도 보정값을 감산한 제1 속도 지령값과, 위치 제어부(130)의 출력 또는 제2 산??부(140)의 출력인 속도 제어값에 편차 제어부(170)의 출력인 속도 보정값을 가산한 제2 속도 지령값이 각각의 모터(311, 321)에 구분 입력되면 요 에러값(X1-X2)을 신속하게 제거할 수 있다.
편차 제어부(170)는 노치 필터(175)를 구비할 수 있다. 한편, 편차 제어부(170)는 게인 설정부(171)와 제한부(173)를 더 구비할 수 있다. 편차 제어부(170)의 입력쪽으로부터 출력쪽까지, 게인 설정부(171), 제한부(173), 노치 필터(175)가 순차적으로 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 노치 필터(175)는 제1 측정값(X1), 제2 측정값(X2), 제1 측정값(X1)과 제2 측정값(X2)의 차이 중 적어도 하나에 대하여 공진 주파수에 대응되는 특정 주파수 대역의 성분을 제거할 수 있다. 노치 필터(175)는 제1 모터(311), 제2 모터(321) 또는 아암(430)의 공진 주파수를 포함하는 특정 주파수 대역의 성분을 줄일 수 있다.
제1 분기부(150)는 위치 제어부(130)의 출력에서 노치 필터(175)의 출력을 빼고, 이를 제1 속도 제어부(210a) 또는 제1 전류 제어부(220a)에 전달할 수 있다. 제1 분기부(150), 제1 속도 제어부(210a) 및 제1 전류 제어부(220a)가 제1 모터(311)에 연결될 수 있다.
제2 분기부(160)는 위치 제어부(130)의 출력에 노치 필터(175)의 출력을 더하고, 이를 제2 속도 제어부(210b) 또는 제2 전류 제어부(220b)에 전달할 수 있다. 제2 분기부(160), 제2 속도 제어부(210b) 및 제2 전류 제어부(220b)가 제2 모터(321)에 연결될 수 있다.
위치 제어부(130)의 출력에서 노치 필터(175)의 출력을 뺀 값과 위치 제어부(130)의 출력에 노치 필터(175)의 출력을 합한 값이 제1 모터(311) 및 제2 모터(321)에 각각 입력될 수 있다. 노치 필터(175)의 출력은 요 에러값(X1-X2)을 감소시키는 제어 성분 또는 아암(430)의 공진을 제거하는 제어 성분이다. 따라서, 위치 제어부(130)의 공통 출력에서 노치 필터(175)의 출력을 감산한 값과 가산한 값이 제1 모터(311) 및 제2 모터(321)에 구분 입력되면 요 에러값(X1-X2)을 신속하게 제거할 수 있고, 아암(430)의 공진을 신속하게 제거할 수 있다.
게인 설정부(171)는 제1 측정값(X1) 및 제2 측정값(X2)의 차이 또는 요 에러값(X1-X2)에 게인을 곱할 수 있다.
제한부(173)는 요 에러값(X1-X2)의 입력에 의하여 아암(430)의 응답이 발산하지 않도록 상한 또는 하한을 제한할 수 있다. 제한부(173)는 게인 설정부(171) 및 노치 필터(175) 사이에 마련될 수 있다. 제한부(173)는 게인 설정부(171)에서 노치 필터(175)로 입력되는 값의 상한 또는 하한을 제한할 수 있다.
한편, 위치 제어부(130) 또는 제2 제어부(200)가 실시간 동작하기 위하여 하드웨어 로직으로 구현할 수 있다. 칩 구성부(500)는 적어도 위치 제어부(130), 제1 전류 제어부(220a), 및 제2 전류 제어부(220b)를 포함할 수 있다. 칩 구성부(500)는 마이크로 칩에 하드웨어 회로로서 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 전류 제어부(220a) 및 제2 전류 제어부(220b)의 샘플링 주기 내에서 위치 제어부(130)의 출력이 생성되거나 위치 제어부(130)의 제어 동작이 완료될 수 있다.
제1 전류 제어부(220a) 및 제2 전류 제어부(220b)의 샘플링 주기는 동일할 수 있고, 동일한 샘플링 타임에 개시 또는 종료될 수 있다. 도시된 제어 주기는 전류 제어부(220a, 220b)의 샘플링 주기를 의미한다. 전류 제어부(220a, 220b)의 하나의 제어 주기 또는 하나의 샘플링 주기 내에서 위치 제어부(130)의 하나의 제어 주기가 완료되거나, 편차 제어부(170)의 하나의 제어 주기가 완료될 수 있다. 전류 제어부(220a, 220b)의 제어 주기 또는 샘플링 주기 내에서 위치 제어부(130)의 제어 동작 또는 편차 제어부(170)의 제어 동작이 완료될 수 있다.
전류 제어부(220a, 220b)의 제어 주기 내에서 위치 제어부(130)는 위지 정보를 요청할 수 있다. 전류 제어부(220a, 220b)의 제어 주기 내에서 위치 제어부(130)는 위치 정보(P*, X1, X2)를 입수할 수 있다. 위치 제어부(130)는 입수한 위치 정보에 따라 위치 제어 동작을 수행하고 속도 제어값을 제2 제어부(200)에 전달할 수 있다. 속도 제어값은 각 모터(311, 321)별로 구분될 수 있으며 제1 속도 제어부(210a) 및 제2 속도 제어부(210b)에 각각 입력될 수 있다. 전류 제어부(220a, 220b)의 제어 주기 내에서 편차 제어부(170)의 노치 필터(175)는 제2 제어부(200)의 속도 제어부(210a, 210b) 또는 전류 제어부(220a, 220b)에 입력될 전류 또는 속도 지령값을 필터링할 수 있다.
100...제1 제어부 110...제1 산출부
120...피드 포워드부 130...위치 제어부
140...제2 산출부 150...제1 분기부
160...제2 분기부 170...편차 제어부
171...게인 설정부 173...제한부
175...노치 필터 200...제2 제어부
210a, 210b...속도 제어부 210a...제1 속도 제어부
210b...제2 속도 제어부 220a, 220b... 전류 제어부
220a...제1 전류 제어부 220b...제2 전류 제어부
311...제1 모터 321...제2 모터
391...제1 엔코더 392...제2 엔코더
400...갠트리 스테이지 410, 420...가이드부
430...아암 500...칩 구성부
X1...제1 측정값
X2...제2 측정값 P*...위치 지령값

Claims (9)

  1. 갠트리 스테이지의 아암의 일측을 구동하는 제1 모터 및 상기 아암의 타측을 구동하는 제2 모터의 위치 제어값을 출력하는 위치 제어부를 구비하는 제1 제어부;
    상기 제1 제어부의 하류에 연결되고, 상기 제1 모터에 입력되는 제1 전류값을 출력하는 제1 전류 제어부 및 상기 제2 모터에 입력되는 제2 전류값을 출력하는 제2 전류 제어부를 구비하는 제2 제어부;
    상기 제1 모터의 구동량을 측정한 제1 측정값 및 상기 제2 모터의 구동량을 측정한 제2 측정값을 이용하여 상기 아암의 요 에러값을 제거하는 편차 제어부;
    를 포함하고,
    상기 편차 제어부는,
    상기 제1 측정값, 상기 제2 측정값, 상기 제1 측정값과 상기 제2 측정값의 차이 중 적어도 하나에 대하여 공진 주파수에 대응되는 특정 주파수 대역의 성분을 제거하는 노치 필터를 구비하며,
    상기 위치 제어부의 출력에서 상기 노치 필터의 출력을 빼는 제1 분기부;
    상기 위치 제어부의 출력에 상기 노치 필터의 출력을 더하는 제2 분기부; 를 포함하고,
    상기 제1 분기부 및 상기 제1 전류 제어부가 상기 제1 모터에 연결되며,
    상기 제2 분기부 및 상기 제2 전류 제어부가 상기 제2 모터에 연결되는 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 편차 제어부는,
    상기 제1 측정값 및 상기 제2 측정값의 차이에 게인을 곱하는 게인 설정부와,
    상기 게인 설정부 및 상기 노치 필터 사이에 마련되며 상기 게인 설정부에서 상기 노치 필터로 입력되는 값의 상한 또는 하한을 제한하는 제한부를 구비하는 제어 장치.
  5. 갠트리 스테이지의 아암의 일측을 구동하는 제1 모터 및 상기 아암의 타측을 구동하는 제2 모터의 위치 제어값을 출력하는 위치 제어부를 구비하는 제1 제어부;
    상기 제1 제어부의 하류에 연결되고, 상기 제1 모터에 입력되는 제1 전류값을 출력하는 제1 전류 제어부 및 상기 제2 모터에 입력되는 제2 전류값을 출력하는 제2 전류 제어부를 구비하는 제2 제어부;
    상기 제1 모터의 구동량을 측정한 제1 측정값 및 상기 제2 모터의 구동량을 측정한 제2 측정값을 이용하여 상기 아암의 요 에러값을 제거하는 편차 제어부;
    를 포함하며,
    상기 편차 제어부의 후단에 노치 필터가 마련되고,
    상기 노치 필터는 상기 제1 모터, 상기 제2 모터 또는 상기 아암의 공진 주파수를 포함하는 특정 주파수 대역의 성분을 줄이며,
    상기 위치 제어부의 출력에서 상기 노치 필터의 출력을 뺀 값과 상기 위치 제어부의 출력에 상기 노치 필터의 출력을 합한 값이 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터에 각각 입력되는 제어 장치.
  6. 갠트리 스테이지의 아암의 일측을 구동하는 제1 모터 및 상기 아암의 타측을 구동하는 제2 모터의 위치 제어값을 출력하는 위치 제어부를 구비하는 제1 제어부;
    상기 제1 제어부의 하류에 연결되고, 상기 제1 모터에 입력되는 제1 전류값을 출력하는 제1 전류 제어부 및 상기 제2 모터에 입력되는 제2 전류값을 출력하는 제2 전류 제어부를 구비하는 제2 제어부;
    상기 제1 모터의 구동량을 측정한 제1 측정값 및 상기 제2 모터의 구동량을 측정한 제2 측정값을 이용하여 상기 아암의 요 에러값을 제거하는 편차 제어부;
    를 포함하며,
    상기 위치 제어부에는 위치 에러값이 입력되고,
    상기 위치 에러값은 위치 지령값에서 상기 제1 측정값과 상기 제2 측정값의 평균을 뺀 값으로서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터별로 구분되지 않는 공통값이며,
    상기 위치 제어부의 출력에서 상기 편차 제어부의 출력을 뺀 값이 상기 제1 모터에 입력되고,
    상기 위치 제어부의 출력에서 상기 편차 제어부의 출력을 더한 값이 상기 제2 모터에 입력되는 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    상기 제1 제어부의 하류에 연결되는 제1 속도 제어부와,
    상기 제1 속도 제어부 및 상기 제1 모터 사이에 연결되는 상기 제1 전류 제어부와,
    상기 제1 제어부의 하류에 연결되는 제2 속도 제어부와,
    상기 제2 속도 제어부 및 상기 제2 모터 사이에 연결되는 상기 제2 전류 제어부를 포함하는 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    칩 구성부는 상기 위치 제어부, 상기 제1 전류 제어부, 및 상기 제2 전류 제어부를 포함하고,
    상기 칩 구성부는 마이크로 칩에 하드웨어 회로로서 구현되는 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전류 제어부 및 상기 제2 전류 제어부의 샘플링 주기 내에서 상기 위치 제어부의 출력이 생성되는 제어 장치.
KR1020180170807A 2018-12-27 2018-12-27 편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치 KR102188741B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180170807A KR102188741B1 (ko) 2018-12-27 2018-12-27 편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치
PCT/KR2019/015152 WO2020138705A1 (ko) 2018-12-27 2019-11-08 편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180170807A KR102188741B1 (ko) 2018-12-27 2018-12-27 편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200080871A KR20200080871A (ko) 2020-07-07
KR102188741B1 true KR102188741B1 (ko) 2020-12-09

Family

ID=71127103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180170807A KR102188741B1 (ko) 2018-12-27 2018-12-27 편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102188741B1 (ko)
WO (1) WO2020138705A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115284072A (zh) * 2022-08-25 2022-11-04 恩纳基智能科技无锡有限公司 一种高速高精度龙门双驱交叉同步控制系统及其控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003263228A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Yaskawa Electric Corp 同期制御装置
JP2009222612A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Yokogawa Electric Corp 干渉計

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100713561B1 (ko) 2006-05-16 2007-05-04 (주)에스티아이 갠트리형 ｘｙ 스테이지
KR102082846B1 (ko) * 2011-01-28 2020-02-28 고쿠리츠다이가쿠호우진 도쿄다이가쿠 구동 시스템과 구동 방법, 노광 장치와 노광 방법, 및 구동 시스템 설계 방법
KR101466924B1 (ko) * 2013-04-19 2014-12-04 주식회사 남선기공 갠트리 이송형 기계장치의 이송 오차 제어장치 및 방법
KR101820345B1 (ko) * 2016-05-03 2018-01-19 알에스오토메이션주식회사 갠트리 스테이지 제어 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003263228A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Yaskawa Electric Corp 同期制御装置
JP2009222612A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Yokogawa Electric Corp 干渉計

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020138705A1 (ko) 2020-07-02
KR20200080871A (ko) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9424646B2 (en) Control system and control method
US10108177B2 (en) Control parameter adjustment device
US8701298B2 (en) Coordinate measuring machine
US9645217B2 (en) System and method for error correction for CNC machines
US9302389B2 (en) Robot, robot control device, and robot system
US20160341533A1 (en) Method for controlling shape measuring apparatus
JP2013146827A (ja) ロボットの制御方法、ロボット
US10429815B2 (en) Motor control device, position control system, and motor control method
US9958856B2 (en) Robot, robot control method and robot control program
EP2404712A1 (en) A dual arm robot and a method for controlling a dual arm robot
CN104914864A (zh) 一种移动装置、移动装置控制系统及控制方法
TW201721315A (zh) 馬達控制裝置
KR102188741B1 (ko) 편차 제어부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치
JP5162471B2 (ja) 軸方向での相対位置及び／又は相対運動を制御するための方法、並びに、工作機械
TWI516888B (zh) 伺服控制裝置
CN101806580A (zh) 一种用于高精密影像测量仪的运动控制系统和方法
KR101820345B1 (ko) 갠트리 스테이지 제어 장치
KR102188742B1 (ko) 퍼지 관측부를 구비한 갠트리 스테이지의 제어 장치
JP2004086434A (ja) 速度指令型同期制御装置
CN106863267B (zh) 重心驱动并联xy运动平台及其控制系统
CN101661293B (zh) 机械控制装置
CN105871262B (zh) 电动机控制装置
CN112067218B (zh) 一种光学防抖振动发生器的实现方法、装置及设备
JP2015021902A (ja) 動力伝達機の特性測定方法
JP6048174B2 (ja) 数値制御装置とロストモーション補償方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant