KR102342163B1 - 엔코더 무빙 장치 및 이를 이용한 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

실시예의 엔코더 무빙 장치는 마그넷이 장착된 캐리어와, 각각이 상기 마그넷의 이동 경로에 배치되어 복수의 홀 센서를 포함하는 복수의 센서모듈을 포함하는 센서부와, 상기 센서부로부터 측정된 신호를 이용하여 상기 캐리어를 제어하기 위한 제어신호 및 상기 센서모듈 사이의 위상 오차를 보정하기 위한 스위칭 신호를 발생시키고, 상기 제어신호 및 스위칭 신호를 이용하여 출력 신호를 발생시키는 신호 연산부와, 상기 캐리어에 구동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부에 구동 신호를 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

엔코더 무빙 장치 및 이를 이용한 제어 방법{ENCORDER MOVING APPARATUS AND CONTROL METHOD USING THE SAME}
실시예는 엔코더 무빙 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 엔코더(Encoder)는 자동화 장치나 반도체 제조장치 또는 디스플레이 제조장치 등의 스테이지에 구비되어, 스테이지의 베이스에 따라 이동하는 이송유닛의 이동위치 또는 이동거리를 측정하는 데에 사용된다.
종래 엔코더는 케이블이 반드시 접속되어야 하는 것으로, 케이블의 이송 한계 및 케이블의 전기적 특성으로 인하여 비교적 장거리 설치가 요구되는 물류 산업에 적용하는 데에 많은 제한이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1683870호 (2016.12.09)
상술한 문제점을 해결하기 위해, 실시예는 환경적 요인에 구애받지 않고 이송 유닛을 효과적으로 이송시키기 위한 엔코더 무빙 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예의 엔코더 무빙 장치는 마그넷이 장착된 캐리어와, 각각이 상기 마그넷의 이동 경로에 배치되어 복수의 홀 센서를 포함하는 복수의 센서모듈을 포함하는 센서부와, 상기 센서부로부터 측정된 신호를 이용하여 상기 캐리어를 제어하기 위한 제어신호 및 상기 센서모듈 사이의 위상 오차를 보정하기 위한 스위칭 신호를 발생시키고, 상기 제어신호 및 스위칭 신호를 이용하여 출력 신호를 발생시키는 신호 연산부와, 상기 캐리어에 구동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부에 구동 신호를 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 신호 연산부는 상기 캐리어의 이동 경로 상의 상기 센서모듈 끝단에 배치된 홀 센서의 신호가 온에서 오프가 되는 시점에서 스위칭 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 신호 연산부는 상기 스위칭 신호 이전의 상기 센서모듈의 신호와, 상기 스위칭 신호 이후의 상기 센서모듈의 신호를 이용하여 상기 출력신호의 위상 오차를 보정할 수 있다.
상기 신호 연산부는 상시 스위칭 신호를 이용하여 상기 캐리어의 위치를 누적할 수 있다.
상기 신호 연산부는 상기 센서부로부터 측정된 신호를 이용하여 U 신호, V 신호 및 W 신호를 생성하고, 상기 U 신호, 상기 V 신호 및 상기 W 신호를 이용하여 상기 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 신호 연산부는 상기 U 신호, 상기 V 신호 및 상기 W 신호를 1/3 주기로 파형을 출력할 수 있다.
상기 신호 연산부는 위상이 0도 일 경우, 상기 U 신호 및 상기 W 신호가 출력되고, 상기 위상이 120도 일 경우, 상기 V 신호가 출력되고, 상기 위상이 240도 일 경우, 상기 W 신호가 출력될 수 있다.
상기 마그넷은 복수의 N극과 S극이 서로 번갈아가며 일렬로 배치될 수 있다.
실시예는 엔코더 무빙 장치에서 수행되는 제어 방법에 있어서, 캐리어의 위치를 초기화시키는 단계와, N번째 센서 모듈을 이용하여 N번째 모터 드라이브 및 (N+1)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하는 단계와, (N+1)번째 센서 모듈이 온되면 상기 N번째 모터 드라이브에 제공하는 신호를 오프시키는 단계와, 상기 N번째 센서 모듈에서 (N+1)번째 센서 모듈로 스위칭시키는 단계와, 상기 (N+1)번째 센서 모듈을 이용하여 (N+1)번째 모터 드라이브 및 (N+2)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 캐리어의 위치를 초기화시키는 단계는 기준 센서 모듈을 선택하는 단계와, 상기 캐리어를 정방향으로 이동시키는 단계와, 상기 기준 센서 모듈 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 온 신호를 센싱하는 단계와, 상기 캐리어를 일정 시간 동안 정방향으로 이동시키는 단계와, 상기 캐리어를 상기 일정 시간 동안 역방향으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 캐리어의 위치를 초기화시키는 단계는 기준 센서 모듈을 선택하는 단계와, 상기 캐리어를 역방향으로 미리 설정된 제1 속도로 이동시키는 단계와, 상기 기준 센서 모듈 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 오프 신호를 센싱하는 단계와, 상기 캐리어를 정지시키는 단계와, 상기 캐리어를 상기 제1 속도 보다 낮은 제2 속도로 정방향으로 이동시키는 단계와, 상기 기준 센서 모듈 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 온 신호를 센싱하는 단계와, 상기 캐리어를 일정 시간 동안 정방향으로 이동시키는 단계와, 상기 캐리어를 상기 일정 시간 동안 역방향으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
실시예는 스위칭 신호 및 제어신호를 이용하여 출력 신호를 출력함으로써, 캐리어의 무빙을 효과적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 스위칭 신호를 이용함으로써, 캐리어의 위치를 효과적으로 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 스위칭 신호를 이용함으로써, 별도의 홈 및 리미트 센서가 추가되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치를 나타낸 전체 구성도이다.
도 2는 마그넷의 이동 경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 홀센서로부터 발생된 스위칭 신호를 나타낸 그래프이다.
도 4는 UVW 신호가 제어 신호로 변환되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 센서부의 스위칭 위치를 나타낸 그래프이다.
도 6는 스위칭 신호와 UVW 신호를 이용하여 출력신호가 출력되는 모습을 나타낸 그래프이다.
도 7은 카운트 주기에 따라 파형을 출력하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 UVW 신호를 생성하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치를 이용한 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 10 내지 도 12는 캐리어 위치를 초기화시키는 단계를 나타낸 다양한 실시예이다.
도 13 내지 도 17은 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치를 이용한 제어방법의 세부 동작을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치를 나타낸 전체 구성도이고, 도 2는 마그넷의 이동 경로를 나타낸 도면이고, 도 3은 홀센서로부터 발생된 스위칭 신호를 나타낸 그래프이고, 도 4는 UVW 신호가 제어 신호로 변환되는 모습을 나타낸 도면이고, 도 5는 센서부의 스위칭 위치를 나타낸 그래프이고, 도 6는 스위칭 신호와 UVW 신호를 이용하여 출력신호가 출력되는 모습을 나타낸 그래프이고, 도 7은 카운트 주기에 따라 파형을 출력하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 8은 UVW 신호를 생성하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치(1000)는 캐리어(100)와, 상기 캐리어(100)의 이동 경로에 배치되는 센서부(200)와, 상기 센서부(200)로부터 측정된 신호를 이용하여 출력 신호를 발생시키는 신호 연산부(300)와, 상기 캐리어(100)에 구동력을 제공하는 구동부(400)와, 상기 구동부(400)에 구동 신호를 제공하는 제어부(500)를 포함할 수 있다.
캐리어(100)는 태양광, 평판 디스플레이, 유기발광 다이오드 등의 부품이거나, 상기 부품을 탑재할 수 있는 수납 부재일 수 있다.
캐리어(100)의 적어도 일측에는 마그넷(110)이 배치될 수 있다. 마그넷(110)은 캐리어(100)의 일측 또는 타측에 배치될 수 있다. 마그넷(110)은 N극을 가지는 자석과 S극을 가지는 자석을 포함할 수 있다. 마그넷(110)은 N극의 자석과 S극의 자석이 번갈아가며 배치되도록 구성할 수 있다. N극의 자석과 S극의 자석은 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다.
센서부(200)는 마그넷(110)에서 발생되는 자기장을 센싱할 수 있다. 센서부(200)는 복수의 센서 모듈(210)을 포함할 수 있다. 복수의 센서 모듈(210)은 상기 캐리어(100)의 이동 방향을 따라 배치될 수 있다. 센서 모듈(210)은 일정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 센서 모듈(210)은 복수의 홀 센서(211,212,213,214,215,216)를 포함할 수 있다. 홀 센서는 6개를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀 센서가 6개인 경우, 서로 인접하는 홀 센서들의 중심 사이의 거리는 서로 인접하는 S극의 자석 사이의 거리를 6으로 나눈 값일 수 있다. 복수의 홀 센서들의 중심 사이의 거리는 홀 센서들의 개수에 의해 달라질 수 있다.
서로 인접하는 제1 홀센서(211)와 제2 홀센서(212)는 60도의 위상차를 가지도록 배치될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제3 홀센서(213), 제4 홀센서(214), 제5 홀센서(215) 및 제6 홀센서(216)는 서로 60도의 위상차를 가지도록 배치될 수 있다.
마그넷의 폭이 45mm이면 엔코더 레졸루션은 1um/pulse이고, 센서 모듈간 간격은 100mm일 수 있다.
신호 연산부(300)는 캐리어(100)의 이동을 제어하는 출력 신호를 생성할 수 있다. 신호 연산부(300)는 센서부(200)로부터 측정된 스위칭 신호 및 제어 신호를 이용하여 출력 신호를 생성할 수 있다.
신호 연산부(300)는 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 스위칭 신호는 캐리어(100)의 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 신호가 온에서 오프되는 위치에서 스위칭 신호를 발생시킬 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)는 제1 센서모듈(210)의 상부에 배치될 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)는 제1 센서모듈(210)의 상부에서 제1 방향(정방향)으로 이동할 수 있다. 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)는 제2 센서모듈(220)의 상부에 배치되고, 캐리어(100)는 제1 센서모듈(210)을 벗어나게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제6 홀센서가 1에서 0으로 변화는 시점에서 캐리어(100)는 제2 센서모듈(220)을 완전히 덮었다고 볼 수 있다. 따라서, 신호 연산부(300)는 제6 홀센서가 온에서 오프가 되는 시점에서 스위칭 신호를 발생할 수 있다.
이와 다르게, 캐리어(100)가 제2 방향(역방향)으로 이동할 시, 신호 연산부(300)는 캐리어(100)의 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 제1 홀센서가 온에서 오프되는 시점에서 스위칭 신호를 발생할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 신호 연산부(300)는 캐리어의 이동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 신호 연산부(300)는 6개의 홀 센서로부터 측정된 값을 이용하여 U 신호, V 신호 및 W 신호를 생성할 수 있다.
U 신호는 2개의 홀 센서로부터 측정된 값을 이용하여 측정될 수 있다. U 신호는 180도의 위상차를 가지는 홀 센서를 이용하여 측정할 수 있다. 실시예에서는 U 신호는 제1 홀센서(211)와 제4 홀센(214)서로부터 측정된 값을 이용하여 측정될 수 있다. U 신호는 제1 홀센서(211)로부터 측정된 값에서 제4 홀센서(214)로부터 측정된 값을 뺀 값에 의해 계산될 수 있다.
V 신호는 2개의 홀 센서로부터 측정된 값을 이용하여 측정될 수 있다. V 신호는 180도의 위상차를 가지는 홀 센서를 이용하여 측정할 수 있다. 실시예에서는 V 신호는 제3 홀센서(213)와 제6 홀센서(216)로부터 측정된 값을 이용하여 측정될 수 있다. V 신호는 제3 홀센서(213)로부터 측정된 값에서 제6 홀센서(216)로부터 측정된 값을 뺀 값에 의해 계산될 수 있다.
W 신호는 2개의 홀 센서로부터 측정된 값을 이용하여 측정될 수 있다. W 신호는 180도의 위상차를 가지는 홀 센서를 이용하여 측정할 수 있다. 실시예에서는 W 신호는 제5 홀센서(215)와 제2 홀센서(212)로부터 측정된 값을 이용하여 측정될 수 있다. W 신호는 제5 홀센서(215)로부터 측정된 값에서 제2 홀센서(212)로부터 측정된 값을 뺀 값에 의해 계산될 수 있다.
신호 연산부(300)는 U, V 및 W 신호를 이용하여 제1 제어신호와 제2 제어신호를 생성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 제어신호는 V 신호와 U 신호의 차에 의해 생성될 수 있다. 제1 제어신호는 사인(sin) 신호일 수 있다. 제2 제어신호는 W 신호에서 U 신호와 V 신호의 합의 차에 의해 생성될 수 있다. 제2 제어신호는 코사인(cos) 신호일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)가 이동하면서 제1 센서모듈(210), 제2 센서모듈(220) 및 제3 센서모듈(230)의 신호가 순차적으로 발생될 수 있다. 출력신호는 복수의 센서모듈로부터 생성된 제어신호를 이용하여 생성할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 센서모듈 사이 예컨대, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(220) 사이의 스위칭되는 순간 출력 신호의 위상 오류가 발생될 수 있다. 따라서, 스위칭 신호를 이용하여 센서모듈 간의 스위칭되는 순간의 출력 신호의 위상 오차를 보정할 수 있다. 즉, 스위칭 신호를 이용하여 스위칭 이전의 제1 센서모듈(210)의 신호와 스위칭 신호 이후에 제2 센서모듈(220)의 신호를 합하여 출력 신호의 위상 오차를 보정할 수 있다.
또한, 신호 연산부(300)는 스위칭 신호를 이용하여 상기 캐리어의 위치를 누적할 수 있다.
한편, 신호 연산부(300)는 UVW 신호를 1/3 주기로 출력할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 1주기가 45000 Count 일때 U 신호, V 신호 및 W 신호는 45000 Count를 1/3 주기로 나눈 후 0/15000/30000 Count에 맞춰 파형을 출력할 수 있다.
위상이 0도일 경우, U 신호와 W 신호를 출력할 수 있다. 위상이 60도 일 경우, W 신호를 오프시킬 수 있다. 위상이 120도 일 경우, V 신호를 출력할 수 있다. 위상이 180도 일 경우, U 신호를 오프시킬 수 있다. 위상이 240도 일 경우, W 신호를 출력할 수 있다. 위상이 300도일 경우, V 신호를 오프시킬 수 있다. 위상이 360도 일 경우, 1주기가 끝날 수 있다.
신호 연산부(300)는 U 신호, V 신호 및 W 신호를 다음과 같이 생성될 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 신호 연산부(300)는 6개의 홀 센서로부터 센싱된 측정값을 제공받을 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 신호 연산부(300)는 홀 센서로부터 측정된 값을 DAC를 이용하여 Vref를 조정하여 디지털 신호로 변환할 수 있다. 도 8c의 구동 드라이브 제어에 필요한 신호를 이용하여 도 8d에 도시된 바와 같이, 홀 센서 신호들을 맵핑할 수 있다. 여기서, 오프셋 신호를 이용하여 맵핑된 데이터에 오프셋 신호를 더하여 도 8e의 최종 UVW 신호를 출력할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 구동부(400)는 모터 드라이브(410)와 모터(420)를 포함할 수 있다. 모터 드라이브(410)는 신호 연산부(300)로부터 신호를 제공받아 스위칭 신호 및 UVW 신호를 제공받을 수 있다. 모터 드라이브(410)는 모터(420)에 구동 신호를 제공할 수 있다. 모터(420)는 캐리어(100)를 이동시킬 수 있다. 모터(420)는 복수의 센서 모듈 사이에 배치될 수 있다. 모터(420)는 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(220) 사이에 배치될 수 있다. 모터(420)는 제2 센서모듈(220)과 제3 센서모듈(230) 사이에 배치될 수 있다. 모터(420)는 제3 센서모듈(230)과 제4 센서모듈(240) 사이에 배치될 수 있다. 모터(420)는 제4 센서모듈(240)과 제5 센서모듈(250) 사이에 배치될 수 있다. 모터(420)는 제5 센서모듈(250)의 타측에 배치될 수 있다. 모터(420)의 배치 구조는 이에 한정되지 않는다.
제어부(500)는 신호 연산부(300)와 통신을 수행할 수 있다. 제어부(500)는 신호 연산부(300)로부터 측정된 출력 신호를 이용하여 모터 드라이브(410)에 구동 신호를 제공할 수 있다.
실시예의 따른 엔코더 무빙 장치는 스위칭 신호 및 제어신호를 이용하여 출력 신호를 출력함으로써, 캐리어의 무빙을 효과적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 엔코더 무빙 장치를 이용한 제어 방법을 설명한다.
도 9는 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치를 이용한 제어방법을 나타낸 순서도이고, 도 10 내지 도 12는 캐리어 위치를 초기화시키는 단계를 나타낸 다양한 실시예이고, 도 13 내지 도 17은 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치를 이용한 제어방법의 세부 동작을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 엔코더 무빙 장치를 이용한 제어 방법은 캐리어의 위치를 초기화시키는 단계(S100)와, N번째 센서 모듈을 이용하여 N번째 모터 드라이브 및 (N+1)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하는 단계(S200)와, (N+1)번째 센서 모듈이 온되면 상기 N번째 모터 드라이브에 제공하는 신호를 오프시키는 단계(S400)와, 상기 N번째 센서 모듈에서 (N+1)번째 센서 모듈로 스위칭시키는 단계와, 상기 (N+1)번째 센서 모듈을 이용하여 (N+1)번째 모터 드라이브 및 (N+2)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
캐리어의 위치를 초기화시키는 단계(S100)는 엔코더 무빙 장치의 전원이 온 시에 캐리어의 위치를 파악하기 위해 수행될 수 있다.
캐리어의 위치를 초기화시키는 단계(S100)는 캐리어의 위치에 기초하여 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
도 10a에 도시된 바와 같이 캐리어(100)가 배치되었을 경우, 제어부로부터 기준 센서 모듈(S)을 선택하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서, 기준 센서 모듈(S)은 복수의 센서모듈 중 어느 하나일 수 있다. 이어서, 캐리어(100)를 정방향(FW)으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 캐리어(100)는 제2 속도로 이동될 수 있다.
도 10b에 도시된 바와 같이 캐리어가 기준 센서 모듈(S)의 상부에 위치되면, 기준 센서 모듈(S) 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 온 신호를 센싱하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서, 센싱된 신호는 스위칭 신호일 수 있다.
도 10c에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)를 일정 시간 동안 정방향(FW)으로 이동시키는 단계를 수행할 수 있다. 여기서, 일정 시간은 1초일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 10d에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)를 일정 시간 동안 역방향(BW)으로 이동시키는 단계를 수행할 수 있다. 여기서, 일정 시간은 1초일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이에 의해 캐리어의 위치가 초기화될 수 있다.
이와 다르게, 도 11에 도시된 바와 같이 캐리어가 배치되면, 현재 위치에서 제어부가 설정하는 홈 위치로 설정하여 캐리어(100) 위치를 초기화하는 단계를 수행할 수 있다.
이와 다르게, 도 12a에 도시된 바와 같이 캐리어(100)가 배치되면, 제어부가 기준 센서 모듈(S)을 선택하는 단계를 수행할 수 있다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)를 역방향(BW)으로 제1 속도로 이동시킬 수 있다. 제1 속도는 제2 속도보다 빠른 속도일 수 있다. 이어서, 기준 센서 모듈(S) 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 오프 신호를 센싱하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서, 센싱된 신호는 스위칭 신호일 수 있다. 이어서, 캐리어(100)를 정지시키는 단계를 수행할 수 있다.
도 12c에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)를 제1 속도 보다 낮은 제2 속도로 정방향(FW)으로 이동시키는 단계를 수행할 수 있다. 이어서, 기준 센서 모듈(S) 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 온 신호를 센싱하는 단계를 수행할 수 있다.
도 12d에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)를 일정 시간 동안 정방향(FW)으로 이동시키는 단계를 수행할 수 있다. 일정 시간은 1초일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 12e에 도시된 바와 같이, 캐리어(100)를 일정 시간 동안 역방향(BW)으로 이동시켜 캐리어(100)의 위치를 초기 위치로 유지할 수 있다.
도 9로 돌아가서, 캐리어의 위치가 초기화 되면, N번째 센서 모듈을 이용하여 N번째 모터 드라이브 및 (N+1)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하는 단계(S200)를 수행할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, N번째 센서 모듈은 N번째 모터 드라이브 및 (N+1)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하고, N번째 모터 드라이브 및 (N+1)번째 모터 드라이브는 N번째 모터와, (N+1)번째 모터를 구동시킬 수 있다.
이어서, 캐리어(100)가 이동하여 (N+1)번째 센서 모듈이 온되면(S300) 상기 N번째 모터 드라이브에 제공하는 신호를 오프시키는 단계(S400)를 수행할 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, N번째 센서 모듈은 (N+1)번째 모터 드라이브에만 신호를 제공할 수 있다.
이어서, 캐리어가 이동하면 상기 N번째 센서 모듈에서 (N+1)번째 센서 모듈로 스위칭시키는 단계(S500)를 수행할 수 있다. 이때, 상기 (N+1)번째 센서 모듈을 이용하여 (N+1)번째 모터 드라이브 및 (N+2)번째 모터 드라이브에 신호를 제공할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, (N+1)번째 센서 모듈은 (N+1)번째 모터 드라이브 및 (N+2)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하고, (N+1)번째 모터 드라이브 및 (N+2)번째 모터 드라이브는 (N+1)번째 모터 및 (N+2)번째 모터를 구동시킬 수 있다.
마찬가지로, 캐리어가 이동하면 (N+2)번째 홀 센서 모듈의 신호가 온 상태인지 확인하고(S600), (N+1)번째 모터의 제어를 멈추고, (N+2)번째 모터를 제어하고(S700), (N+2)번째 홀 센서 모듈의 신호를 이용하여 (N+2)번째 모터 드라이브에 피드백을 출력하는 단계를 수행할 수 있다(S800). 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, (N+2)번째 센서 모듈을 이용하여 (N+2)번째 모터 및 (N+3)번째 모터를 구동시킬 수 있다. 캐리어(100)의 움직임이 멈추면 동작을 마칠 수 있다(S900).
실시예는 스위칭 신호를 이용함으로써, 캐리어의 위치를 효과적으로 파악할 수 있는 효과가 있다. 즉, 실시예는 캐리어의 위치를 파악함으로써, 캐리어의 초기 위치를 감지하기 위한 별도의 홈 및 리미트 센서가 추가되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
100: 캐리어
200: 센서부
300: 신호 연산부
400: 구동부
500: 제어부

Claims (11)

  1. 마그넷이 장착된 캐리어;
    각각이 상기 마그넷의 이동 경로에 배치되어 복수의 홀 센서를 포함하는 복수의 센서모듈을 포함하는 센서부;
    상기 센서부로부터 측정된 신호를 이용하여 상기 캐리어를 제어하기 위한 제어신호 및 상기 센서모듈 사이의 위상 오차를 보정하기 위한 스위칭 신호를 발생시키고, 상기 제어신호 및 스위칭 신호를 이용하여 출력 신호를 발생시키는 신호 연산부;
    상기 캐리어에 구동력을 제공하는 구동부; 및
    상기 구동부에 구동 신호를 제공하는 제어부를 포함하고,
    상기 신호 연산부는,
    상기 스위칭 신호 이전의 상기 센서모듈의 신호와, 상기 스위칭 신호 이후의 상기 센서모듈의 신호를 이용하여 상기 출력신호의 위상 오차를 보정하는 엔코더 무빙 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 연산부는,
    상기 캐리어의 이동 경로 상의 상기 센서모듈의 끝단에 배치된 홀 센서의 신호가 온에서 오프가 되는 시점에서 스위칭 신호를 발생시키는 엔코더 무빙 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 연산부는,
    상시 스위칭 신호를 이용하여 상기 캐리어의 위치를 누적하여 저장하는 엔코더 무빙 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신호 연산부는,
    상기 센서부로부터 측정된 신호를 이용하여 U 신호, V 신호 및 W 신호를 생성하고, 상기 U 신호, 상기 V 신호 및 상기 W 신호를 이용하여 상기 제어 신호를 발생시키는 엔코더 무빙 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 신호 연산부는,
    상기 U 신호, 상기 V 신호 및 상기 W 신호를 1/3 주기로 파형을 출력하는 엔코더 무빙 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 연산부는,
    위상이 0도 일 경우, 상기 U 신호 및 상기 W 신호가 출력되고,
    상기 위상이 120도 일 경우, 상기 V 신호가 출력되고,
    상기 위상이 240도 일 경우, 상기 W 신호가 출력되는 엔코더 무빙 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷은 복수의 N극과 S극이 서로 번갈아가며 일렬로 배치되는 엔코더 무빙 장치.
  9. 엔코더 무빙 장치에서 수행되는 제어 방법에 있어서,
    캐리어의 위치를 초기화시키는 단계;
    N(자연수)번째 센서 모듈을 이용하여 N번째 모터 드라이브 및 (N+1)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하는 단계;
    (N+1)번째 센서 모듈이 온되면 상기 N번째 모터 드라이브에 제공하는 신호를 오프시키는 단계;
    상기 N번째 센서 모듈에서 (N+1)번째 센서 모듈로 스위칭시키는 단계; 및
    상기 (N+1)번째 센서 모듈을 이용하여 (N+1)번째 모터 드라이브 및 (N+2)번째 모터 드라이브에 신호를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 캐리어의 위치를 초기화시키는 단계는,
    기준 센서 모듈을 선택하는 단계;
    상기 캐리어를 역방향으로 미리 설정된 제1 속도로 이동시키는 단계;
    상기 기준 센서 모듈 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 오프 신호를 센싱하는 단계;
    상기 캐리어를 정지시키는 단계;
    상기 캐리어를 상기 제1 속도 보다 낮은 제2 속도로 정방향으로 이동시키는 단계;
    상기 기준 센서 모듈 중 이동 경로 상의 끝 단에 배치된 홀 센서의 온 신호를 센싱하는 단계;
    상기 캐리어를 일정 시간 동안 정방향으로 이동시키는 단계; 및
    상기 캐리어를 상기 일정 시간 동안 역방향으로 이동시키는 단계
    를 포함하는 엔코더 무빙 장치를 이용한 캐리어 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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