KR102474188B1 - 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법 - Google Patents

홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102474188B1
KR102474188B1 KR1020210004023A KR20210004023A KR102474188B1 KR 102474188 B1 KR102474188 B1 KR 102474188B1 KR 1020210004023 A KR1020210004023 A KR 1020210004023A KR 20210004023 A KR20210004023 A KR 20210004023A KR 102474188 B1 KR102474188 B1 KR 102474188B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carrier
coil unit
coil
sensor
sensors
Prior art date
Application number
KR1020210004023A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220101929A (ko
Inventor
선덕한
도진현
박성민
Original Assignee
주식회사 프레스토솔루션
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 주식회사 프레스토솔루션 filed Critical 주식회사 프레스토솔루션
Priority to KR1020210004023A priority Critical patent/KR102474188B1/ko
Publication of KR20220101929A publication Critical patent/KR20220101929A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102474188B1 publication Critical patent/KR102474188B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/08—Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G54/00—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for
    • B65G54/02—Non-mechanical conveyors not otherwise provided for electrostatic, electric, or magnetic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67709—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations using magnetic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/006—Controlling linear motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02—Articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 이동자로서 마그넷이 부착된 캐리어와, 고정자로서 코일과 상기 캐리어의 위치검출을 위한 복수개의 홀센서가 탑재된 코일 유닛과, 상기 캐리어의 이송을 제어하는 제어부를 구비하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법에 있어서, 상기 복수개의 홀센서는 상기 캐리어의 정방향 진입 시 위치값을 인식하는 좌측 위치센서와, 상기 캐리어의 역방향 진입 시 위치값을 인식하는 우측 위치센서와, 상기 좌측 및 우측 위치센서의 사이에 설치되고 캐리어의 이동방향을 결정하기 위한 이동방향 결정센서를 포함하고, 상기 제어부는 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 시 상기 좌측 및 우측 위치센서와 이동방향 결정센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 이동방향을 결정하는 것에 의해 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 홀센서를 이용하여 캐리어의 신속한 원점 복귀가 가능하도록 하여 제조 지연시간을 최소화하여 제조 수율을 향상시킬 수 있고, 캐리어 중첩 시 캐리어의 신속한 분리가 가능하도록 하여 작업자의 수동 작업시에 발생할 수 있는 사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법{Mulberry cotton manufacturing apparatus}
본 발명은 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀센서를 이용하여 캐리어의 원점 복귀 동작 및 캐리어 중첩 시의 캐리어 분리 처리를 신속하게 자동처리할 수 있는 캐리어 위치 제어 기술에 관한 것이다.
반도체, 디스플레이, 식품 등의 제조 과정에서 처리 대상물을 이송하기 위한 이송장치가 사용되는데, 대표적인 이송장치는 볼 스크류 이송장치이다. 그러나, 볼 스크류 이송장치는 표면 스크래치나 파티클 발생 등에 따른 품질 저하 및 이송 시 발생하는 진동에 의해 이송 대상물의 정렬상태가 틀어지는 문제가 발생한다.
이에 리니어 모터를 이용한 메커니즘이 개발되었는데, 리니어 모터(linear motor; LM) 방식의 선형이송장치는, 안내레일을 따라 왕복 이동 가능하게 장착되어 있는 캐리어를 리니어 모터 원리로 구동함으로써, 캐리어에 탑재된 이송 대상물을 임의의 위치에서 목표 위치로 손상이나 정렬상태의 틀어짐 없이 이동시킬 수 있는 장점이 있다. 선형이송장치는 마그넷이 레일에 고정되고 레일 상의 코일이 가동자로서 이동하면서 이송 대상물을 이송시키는 일반적인 코일 이동 방식과 마그넷이 가동자로서 이동하는 마그넷 이동 방식이 있으며, 마그넷 이동 방식은 캐리어( Carrier)에 케이블이 없고, 트랙 내에서 다수의 캐리어가 이동 가능한 장점이 있어 최근에 많이 도입되고 있다. 본 발명은 마그넷 이동 방식의 선형이송장치에 관한 것이다.
마그넷 이동방식의 선형이송장치에서는 마그넷을 포함하는 캐리어의 이동 위치의 검출이 불가결하다. 이러한 이동 위치를 검출하는 수단으로서 리니어 인코더, 로터리 인코더, 홀센서 등이 이용되고 있으며, 단가 측면에서 저렴한 홀센서가 사용되는 경우가 많다.
인코더나 홀센서는 캐리어의 이동량, 즉 증가량은 검출할 수 있지만, 절대 위치(임의의 좌표 원점에 대한 위치)를 검출할 수는 없다.
선형 이송 시스템에서, 대상물 이송시 갑작스러운 전원 오프 등 패일(fail) 발생에 의해 시스템을 정지시켜야 할 상황이 발생할 수 있다. 이 경우 제어 시스템은 캐리어의 절대 위치를 검출할 수 없으며, 따라서 시스템을 재가동하고 공정을 재시작하기 위해서는 이송 시스템의 이송 라인 상에 존재하는 모든 캐리어의 위치를 초기화하여야 한다.
캐리어의 원점 복귀와 관련하여, 선행문헌 1(일본공개특허 제1996-322276호)에는 고정 지지부 및 이동 부재에 리니어 모터의 원점 복귀을 실시할 때에 이용하는 마크가 각각 형성되어, 원점 복귀시에는 이 마크들을 이용하여 캐리어에 부여된 마크가 고정 지지부에 부여된 마크와 일치하는 위치에 캐리어를 이동시켜 위치 결정하고, 원점 복귀 지령을 모터 구동 제어 장치에 설치된 조작반을 통해 입력하면 모터 구동 제어 장치의 프로세서가 원점 복귀 시퀀스 프로그램을 실행하여 리니어 모터를 소정 방향으로 저속으로 구동하여 캐리어를 소정 방향으로 이동시킨다. 그리고, 리니어 모터에 설치된 홀센서로부터 출력되는 자기 신호의 극성의 변화를 검출하면 가역 카운터에 리셋 커맨드를 출력해 가역 카운터를 리셋하고, 원점 복귀 처리를 종료하도록 하고 있다.
그러나, 상기 선행문헌 1은 리니어 모터의 원점 설정시에 작업자의 개재가 필수이며, 사람에 의한 다양한 설정 작업이 필요하여 원점 설정 처리가 완전히 자동적으로 실현할 수 없다.
다른 방법으로서, 이송 장치 상에 존재하는 모든 캐리어를 일방향으로 정렬시키는 홈잉(homing) 방식이 있는데, 이는 모든 캐리어들이 한쪽으로 정렬될 때까지 시스템이 대기하여야 하므로, 이송 장치 상에 존재하는 캐리어의 개수에 비례하여 초기 위치 결정 시간이 증가하여 제조 시간의 손실을 발생시킨다.
한편, 선행문헌 2(유럽등록특허 제1547230호)에는 이송 경로를 따라 고정자의 위치 센서 어레이를 배치하는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 선행문헌 2는 선형이송장치에서 캐리어의 이동량을 검출하기 위해 사용되는 홀센서 외에 별도의 리미트 센서 또는 홈잉 센서를 사용하여야 하므로 추가적인 비용이 발생하고 리미트 센서 등의 위치 조정 시에 작업자가 개재되어야 하는 문제점이 있다.
한편, 마그넷 이동방식의 선형이송장치에서는 캐리어들이 1개의 선형모터(코일)에 중첩되어 위치하는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 마그넷을 이동할 코일 선택이 어려워 작업자가 수동으로 마그넷을 이동하는 등 사고 위험의 환경에 노출되어 있다.
일본공개특허 제1996-322276호 "리니어 모터의 원점 확립 방법" 유럽등록특허 제1547230호 "Controlled motion system"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 홀센서를 이용하여 캐리어의 신속한 원점 복귀가 가능하고, 캐리어 중첩 시 캐리어의 신속한 분리가 가능한 선형이송장치를 구현하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 이동자로서 마그넷이 부착된 캐리어와, 고정자로서 코일과 상기 캐리어의 위치검출을 위한 복수개의 홀센서가 탑재된 코일 유닛과, 상기 캐리어의 이송을 제어하는 제어부를 구비하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법에 있어서, 상기 복수개의 홀센서는 상기 캐리어의 정방향 진입 시 위치값을 인식하는 좌측 위치센서와, 상기 캐리어의 역방향 진입 시 위치값을 인식하는 우측 위치센서와, 상기 좌측 및 우측 위치센서의 사이에 설치되고 캐리어의 이동방향을 결정하기 위한 이동방향 결정센서를 포함하고,상기 제어부는 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 시 상기 좌측 및 우측 위치센서와 이동방향 결정센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 이동방향을 결정하는 것에 의해 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법이 제공된다.
여기서, 상기 이동방향 결정센서는 제 1 ~ 4 위치결정 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 코일 유닛 점유율을 산출하고, 상기 코일 유닛 점유율에 기초하여 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것이 바람직하며, 상기 제 1 및 제 4 위치결정 센서는 상기 코일의 좌우 첫 번째 UVW 1 쌍에 대응되는 위치에 배치되고, 제 2 및 제 3 센서는 상기 코일 유닛 점유율이 50%를 초과하는 위치를 검출할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 원점 복귀 동작에서 상기 캐리어가 하나의 코일 유닛만을 점유하고 있는 경우에는 상기 캐리어를 상기 캐리어가 점유하고 있는 코일 유닛의 좌우에 위치하는 코일 유닛 중 어느 하나로 상기 캐리어를 이동시켜 상기 캐리어가 점유중인 코일 센서보드를 완전히 벗어나는 순간 해당 코일 유닛이 원점 복귀 상태가 되도록 하고, 캐리어가 2개의 인접한 n 및 n+1 코일 유닛을 동시에 점유하고 있는 경우에는 상기 캐리어를 점유율이 높은 코일 유닛으로 이동시킨 후 다시 다른 코일 유닛으로 이동시켜 상기 n 및 n+1 코일 유닛을 원점 복귀시키는 것이 바람직하다.
원점 복귀의 다른 실시예로서, 상기 제어부는 상기 캐리어의 이동에 따른 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호를 카운트 시점마다 저장하고, 시스템 정지 후 재가동시 상기 캐리어를 미리 설정된 방향으로 이동시키면서 인식되는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호와 시스템 정지 시점에서 저장된 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호에 기초하여 상기 캐리어의 절대 위치를 결정하는 것도 가능하다.
캐리어 중첩 회피 제어에서, n 코일 유닛에 m 및 m+1 캐리어가 중첩적으로 위치하는 경우 상기 제어부는 상기 m 캐리어의 n-1 코일 유닛에 대한 점유율과 m+1 캐리어의 n+1 코일 유닛에 대한 점유율을 검출하고, 상기 점유율이 높은 캐리어를 대응되는 코일 유닛쪽으로 이동시켜 캐리어 중첩을 회피할 수 있다.
캐리어 중첩 회피를 위한 선행조건으로서, 상기 캐리어의 길이, 상기 코일 유닛 간의 간격, 동일 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서의 간격은 모든 위치에서 하나의 캐리어가 1개의 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서 또는 2개의 코일 유닛 간의 좌,우측 위치센서에서 동시에 인식될 수 있도록 결정되는 것이 요구된다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 홀센서를 이용하여 캐리어의 신속한 원점 복귀가 가능하도록 하여 제조 지연시간을 최소화하여 제조 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 캐리어 중첩 시 캐리어의 신속한 분리가 가능하도록 하여 작업자의 수동 작업시에 발생할 수 있는 사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성을 개략적으로 표현한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성 중 코일 유닛의 평면 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 1 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 2 예를 나타낸 것이다.
도 5는 캐리어의 중첩을 확인하는 소프트웨어 알고리즘 구현을 위한 선행 조건을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치에서 캐리어 중첩을 확인하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 중첩 캐리어 분리 방법의 일례를 나타낸 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성을 개략적으로 표현한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성 중 코일 유닛의 평면 구조를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치는 통상적인 마그넷 이동 형태의 선형이송장치와 동일한 구조로서, 도 1에는 선형이송장치의 구성이 매우 간략하게 표현되어 있다. 마그넷 이동 형태의 선형이송장치는 이송 트랙을 구성하는 베이스(10)의 상면에 다수의 코일 유닛이(20)이 이송방향을 따라 설치되고, 다수의 코일 유닛(20)에 의해 발생되는 전자기력에 의해 코일 유닛(20) 상부에 위치하는 캐리어(30)가 이송 트랙을 따라 이동한다. 캐리어(30)는 평판 형태로 형성되는 캐리어 몸체(31)의 저면에 자극이 교대로 연속적으로 배치되는 마그넷이 부착되어 있다.
도 1에는 코일 유닛(20)에 전력을 인가하여 캐리어(30)의 이송을 제어하는 제어부의 구성이 생략되어 있으며, 여기서 제어부는 캐리어의 위치 제어 유형에 따라 개별 코일 유닛(20)을 구동하는 드라이버 또는 상위 단의 제어기일 수 있다. 제어부는 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 시 좌측 및 우측 위치센서(23, 24)와 이동방향 결정센서(25)의 검출 신호에 기초하여 캐리어(30)의 이동방향을 결정하는 것에 의해 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 코일 유닛(20)은 코일(21)과 PCB 형태로 구현되는 센서보드(22)를 구비하고, 센서보드(22)에는 다수 개의 홀센서가 탑재되어 있다.
이 다수 개의 홀센서는 캐리어(30)의 정방향 진입 시 위치값을 인식하는 좌측 위치센서(23, L)와, 캐리어의 역방향 진입 시 위치값을 인식하는 우측 위치센서와(24, R)와, 좌측 및 우측 위치센서(23, 24)의 사이에 설치되고 캐리어(30)의 이동방향을 결정하기 위한 이동방향 결정센서(25)를 포함한다.
좌측 위치센서(23)와 우측 위치센서(24)는 캐리어(30)의 이동방향으로 볼 때 코일(21)의 전방과 후방에 각각 배치되고, 각각 복수 개의 홀센서를 포함할 수 있다.
이동방향 결정센서(25)는 코일(21)의 옆쪽에 배치되어 캐리어(30)가 코일(21)을 점유하고 있는(덮고 있는) 비율을 검출하고, 검출된 값에 기초하여 캐리어(30)의 이동방향을 결정하기 위한 것이다.
이동방향 결정센서(25)는 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 위치결정 센서(25a)와 제 4 위치결정 센서(25d)는 캐리어(30)가 정방향 또는 역방향으로 진입할 때 코일(21)의 첫 번째 UVW상 한 쌍을 덮을 수 있는 위치일 수 있다. 이는 대략 코일(21)의 전체 길이의 약 20%에 해당하는 위치일 수 있다. 그리고, 제 2 위치결정 센서(25b)와 제 3 위치결정 센서(25c)는 캐리어(30)가 정방향 또는 역방향으로 진입할 때 코일(21)의 절반 이상을 점유하는 것을 인식할 수 있는 위치일 수 있다. 예를 들어 제 2 위치결정 센서(25b)와 제 3 위치결정 센서(25c)는 코일(21) 전체 길이의 중간 위치(50% 위치)의 좌우 지점(각 48%, 52% 위치)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 캐리어(30)가 정방향으로 진입 시에 제 3 위치결정 센서(25c)에서 감지 신호가 검출되면 캐리어(30)가 코일(21)을 절반 이상 점유하고 있음을 알 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 1 예를 나타낸 것이다.
도 3의 사례는 코일 유닛(20) 상에 하나의 캐리어(30)만이 위치하는 경우로서, 도 3과 같이 캐리어(30)가 위치한 상태에서 전원 OFF, Fail 등에 의해 원점 복귀 즉 캐리어의 절대 위치를 알아내야 하는 경우이다. 이 때는 다른 코일 유닛(20) 상에는 캐리어(30)가 없기 때문에 원점 복귀가 필요하지 않다. 즉 원점 복귀가 되어 있는 상태로 볼 수 있다. 이 경우 제어기는 캐리어(30)가 점유하고 있는 코일 유닛(20)을 구동하여 캐리어(30)를 인접한 코일 유닛(20)으로 이동시킨다. 이 때, 캐리어(30)가 진입중인 코일 유닛(20)은 좌,우측 위치센서(223,24)를 통해 캐리어(30)의 진입에 따른 싱글 턴(single turn) 검출 후 멀티 턴(multi turn)이 감지되므로 캐리어(30)의 절대위치를 알 수 있으며, 캐리어(30)가 진출하는 코일 유닛(20)은 캐리어(30)가 코일 유닛(20)을 완전히 벗어나는 시점에서 원점 복귀가 완료된다.
따라서, 이러한 원점 복귀 프로세스를 통해 종래기술과 대비하여 매우 신속하게 캐리어들의 원점 복귀 동작이 수행됨을 알 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 2 예를 나타낸 것이다.
도 4의 사례는 1개의 캐리어(30)가 2개의 코일 유닛(20)을 동시에 점유하고 있는 경우로서, 도 3과 같이 캐리어(30)가 위치한 상태에서 전원 OFF, Fail 등에 의해 원점 복귀 즉 캐리어의 절대 위치를 알아내야 하는 경우이다. 이 때는 1개의 캐리어(30)가 2개의 코일 유닛(20)을 동시에 점유하고 있으므로 n 및 n+1 번째 코일 유닛(20)에 대한 원점 복귀가 필요한 상황이다.
이 경우 제어부는 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 n 및 n+1 번째 코일 유닛(20)에 대한 캐리어(30)의 점유율을 산출하여, 점유율이 높은 코일 유닛(30)으로 캐리어(30)를 이송시킨 후, 캐리어(30)를 다시 해당 코일 유닛(20)으로 복귀시키는 동작만으로 원점 복귀를 수행할 수 있다. 도 4에서 n 번째 코일 유닛에 대한 캐리어의 점유율이 n+1 번째 코일 유닛에 대한 캐리어의 점유율보다 높은 경우, 제어부는 우선 캐리어(30)를 n번째 코일 유닛으로 이동시키며 이때 n+1번째 캐리어의 원점 복귀 동작이 우선 완료된다((b) 참조). 그 다음 제어부는 캐리어(30)를 다시 n+1 번째 코일 유닛으로 복귀시키며, 캐리어(30)가 n번째 코일 유닛을 완전히 벗어나는 경우 전체적인 원점 복귀 동작이 완료된다.
이에서 설명한 바와 같이, 캐리어(30)가 복귀하는 n+1 번째 코일 유닛은 좌,우측 위치센서(223,24)를 통해 캐리어(30)의 진입에 따른 싱글 턴(single turn) 검출 후 멀티 턴(multi turn)이 감지되므로 캐리어(30)의 절대위치를 알 수 있다.
따라서, 이러한 원점 복귀 프로세스를 통해 종래기술과 대비하여 매우 신속하게 캐리어들의 원점 복귀 동작이 수행됨을 알 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 제어부가 캐리어(30)의 이동에 따른 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호를 위치 검출을 위한 카운트 시점마다 저장하고, 시스템 정지 후 재가동시 캐리어(30)를 미리 설정된 방향으로 저속 이동시키면서 인식되는 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호와 시스템 정지 시점에서 저장된 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 캐리어(30)의 절대 위치를 결정하는 것도 가능하다.
이하에서는 도 5 ~ 7을 참조하여 캐리어 중첩 확인 및 캐리어 중첩 회피 알고리즘이 수행되는 과정을 설명한다.
도 5와 6은 캐리어의 중첩을 확인하는 소프트웨어 알고리즘을 설명하기 위한 것으로서, 도 5는 캐리어의 중첩을 확인하는 소프트웨어 알고리즘 구현을 위한 선행 조건을 설명하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치에서 캐리어 중첩을 확인하는 방법을 설명하는 도면이다.
우선 도 6의 캐리어 중첩 확인 알고리즘 구현을 위해서는 도 5와 같은 선행조건을 만족하여야 하는데 이는 다음과 같다. 우선 (a)와 같이 이송트랙 양단의 경우 캐리어(30)가 코일 유닛(20)을 벗어나지 않고 좌,우측 위치센서(23,24)가 모두 캐리어(30)를 인식하도록 설계되어야 하고, 캐리어(30)의 길이, 코일 유닛(20) 간의 간격, 동일 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서(23,24)의 간격은 모든 위치에서 하나의 캐리어(30)는 1개의 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서(23,24) 또는 2개의 코일 유닛 간의 좌,우측 위치센서(23,24)에서 동시에 인식될 수 있도록 설계되어야 한다.
도 6을 참조하여 캐리어 중첩 확인 방법을 설명하면, (a)에서 n번째 코일의 좌측 위치센서(23)의 검출값이 0이고, 우측 위치센서(24)의 검출값이 1이며, n+1 번째 코일 유닛(20)의 좌,우측 위치센서(23,24)의 검출값이 1이면 캐리어가 중첩 상태인 것으로 판단한다.
그리고, (b)에서 n번째 코일 유닛(20)의 좌,우측 위치센서(23,24)의 검출값이 1이면서 중첩된 상태(n번째 코일 유닛(20)에 2개의 캐리어(30)가 놓인 상태)이고, n+1번째 코일 유닛(20)의 좌,우측 위치센서(23,24)의 검출값이 1이면 n+1번째 코일 유닛(20)에 2개의 캐리어(30)가 놓인 것으로 판단한다.
도 7은 본 발명에 따른 중첩 캐리어 분리 방법의 일례를 나타낸 것이다. 도 7과 같이 n번째 코일 유닛에 m 및 m+1번 캐리어가 중첩된 경우, 제어부는 n-1번째 코일유닛의 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 m번 캐리어(30)의 n-1 번째 코일 유닛에 대한 점유율과, n+1번째 코일유닛의 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 m+1번 캐리어(30)의 n+1 번째 코일 유닛에 대한 점유율을 산출하여, 점유율이 높은 캐리어(30)를 대응되는 코일 유닛(30)측으로 이송시킨다.
도 7의 사례에서는 n+1번째 코일 유닛에 대한 m+1번 캐리어의 점유율이 n-1번째 코일 유닛에 대한 m번 캐리어의 점유율보다 높아 m+1번 캐리어를 n+1번째 코일 유닛으로 이동시켜 캐리어 중첩을 회피하는 것을 설명하고 있다.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 베이스 20 : 코일 유닛
21 : 코일 22 : 센서 보드
23 : 좌측 위치센서 24 : 우측 위치센서
25 : 이동방향 결정센서 30 : 캐리어
31 : 캐리어 몸체 32 : 마그넷

Claims (8)

  1. 이동자로서 마그넷이 부착된 캐리어와, 고정자로서 코일과 상기 캐리어의 위치검출을 위한 복수개의 홀센서가 탑재된 코일 유닛과, 상기 캐리어의 이송을 제어하는 제어부를 구비하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법에 있어서,
    상기 복수개의 홀센서는 상기 캐리어의 정방향 진입 시 위치값을 인식하는 좌측 위치센서와, 상기 캐리어의 역방향 진입 시 위치값을 인식하는 우측 위치센서와, 상기 좌측 및 우측 위치센서의 사이에 설치되고 캐리어의 이동방향을 결정하기 위한 것으로서 복수개의 위치결정 센서를 포함하는 이동방향 결정센서를 포함하고,
    상기 제어부는 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 시 상기 좌측 및 우측 위치센서의 검출신호 및 이동방향 결정센서를 이용하여 얻어지는 상기 캐리어의 코일 유닛 점유율에 기초하여 상기 캐리어의 이동방향을 결정하는 것에 의해 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동방향 결정센서는 제 1 ~ 4 위치결정 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 코일 유닛 점유율을 산출하고, 상기 코일 유닛 점유율에 기초하여 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 4 위치결정 센서는 상기 코일의 좌우 첫 번째 UVW 1 쌍에 대응되는 위치에 배치되고, 제 2 및 제 3 센서는 상기 코일 유닛 점유율이 50%를 초과하는 위치를 검출할 수 있는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    원점 복귀 동작에서 상기 제어부는 상기 캐리어가 하나의 코일 유닛만을 점유하고 있는 경우, 상기 캐리어를 상기 캐리어가 점유하고 있는 코일 유닛의 좌우에 위치하는 코일 유닛 중 어느 하나로 상기 캐리어를 이동시켜 상기 캐리어가 점유중인 코일 센서보드를 완전히 벗어나는 순간 해당 코일 유닛이 원점 복귀 상태가 되는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    원점 복귀 동작에서 상기 제어부는 상기 캐리어가 2개의 인접한 n 및 n+1 코일 유닛을 동시에 점유하고 있는 경우, 상기 캐리어를 점유율이 높은 코일 유닛으로 이동시킨 후 다시 다른 코일 유닛으로 이동시켜 상기 n 및 n+1 코일 유닛을 원점 복귀시키는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 캐리어의 이동에 따른 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호를 카운트 시점마다 저장하고, 시스템 정지 후 재가동시 상기 캐리어를 미리 설정된 방향으로 이동시키면서 인식되는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호와 시스템 정지 시점에서 저장된 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호에 기초하여 상기 캐리어의 절대 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    n 코일 유닛에 m 및 m+1 캐리어가 중첩적으로 위치하는 경우 상기 제어부는, 상기 m 캐리어의 n-1 코일 유닛에 대한 점유율과 m+1 캐리어의 n+1 코일 유닛에 대한 점유율을 검출하고, 상기 점유율이 높은 캐리어를 대응되는 코일 유닛쪽으로 이동시켜 캐리어 중첩을 회피하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐리어의 길이, 상기 코일 유닛 간의 간격, 동일 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서의 간격은 모든 위치에서 하나의 캐리어가 1개의 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서 또는 2개의 코일 유닛 간의 좌,우측 위치센서에서 동시에 인식될 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
KR1020210004023A 2021-01-12 2021-01-12 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법 KR102474188B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210004023A KR102474188B1 (ko) 2021-01-12 2021-01-12 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210004023A KR102474188B1 (ko) 2021-01-12 2021-01-12 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220101929A KR20220101929A (ko) 2022-07-19
KR102474188B1 true KR102474188B1 (ko) 2022-12-05

Family

ID=82607361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210004023A KR102474188B1 (ko) 2021-01-12 2021-01-12 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102474188B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000262037A (ja) * 1999-03-09 2000-09-22 Toyota Autom Loom Works Ltd スイッチドリラクタンスリニアモータ
JP2000341931A (ja) 1999-05-27 2000-12-08 Mirae Corp リニアモータの駆動装置
KR101210255B1 (ko) 2012-01-02 2012-12-11 주식회사 져스텍 아날로그 홀 센서를 적용한 리니어 모터 시스템
KR101683870B1 (ko) * 2015-09-07 2016-12-09 디씨티 주식회사 선형 이송 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08322276A (ja) 1995-05-24 1996-12-03 Fanuc Ltd リニアモータの原点確立方法
JP5421709B2 (ja) * 2009-09-30 2014-02-19 Ｔｈｋ株式会社 リニアモータの駆動システム及び制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000262037A (ja) * 1999-03-09 2000-09-22 Toyota Autom Loom Works Ltd スイッチドリラクタンスリニアモータ
JP2000341931A (ja) 1999-05-27 2000-12-08 Mirae Corp リニアモータの駆動装置
KR101210255B1 (ko) 2012-01-02 2012-12-11 주식회사 져스텍 아날로그 홀 센서를 적용한 리니어 모터 시스템
KR101683870B1 (ko) * 2015-09-07 2016-12-09 디씨티 주식회사 선형 이송 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220101929A (ko) 2022-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210184555A1 (en) Transport system and processing system
EP1751838B1 (en) Selectively incrementally actuated linear eddy current braking system
CN101547594A (zh) 电子器件安装装置
KR102474188B1 (ko) 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법
US7327054B2 (en) Linear actuator comprising velocity sensor
Baharuddin et al. Analysis of line sensor configuration for the advanced line follower robot
US11738954B2 (en) Conveyance device
JP5696247B2 (ja) 実装機およびヘッドユニットの駆動制御方法
JP2019216232A (ja) 位置決め伝送機構及び位置決め伝送生産システム
US11926485B2 (en) Processing system and article manufacturing method
JPH1130502A (ja) 位置検出機構
JP7047127B2 (ja) 走行装置
KR20240083489A (ko) 마그넷 이동방식 선형이송장치의 캐리어 원점 복귀 제어 방법
JP2006245350A (ja) 電子部品実装装置
JP3664269B2 (ja) 位置検出装置
KR0155896B1 (ko) 로보트의 원점 복귀 제어 방법 및 장치
JPS635822A (ja) 折曲機械のバツクゲ−ジ装置
KR101797994B1 (ko) 컨베이어
KR200229836Y1 (ko) 스테레오 비젼을 이용한 지능형 장애물 판별기
TWI633742B (zh) Linear motor cross-track control device
JPH10129841A (ja) ボード積み替え装置
SU758419A1 (ru) Способ управлени линейным электродвигателем
JPS58149192A (ja) ロボツト・ア−ムの位置決め方式
JPS62299470A (ja) 停止位置補正量検出方法
JP2017094443A (ja) ワーク取出装置

Legal Events

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