KR200404401Y1 - 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 홀센서 및 엔코더가 부착된 브러쉬리스 모터를 이용하여 각종 전자 부품이 삽입하도록 이동하는 테이블의 실시간의 위치 좌표값을 모터의 회전에 따른 엔코더 펄스신호와 홀센서의 위치변화 데이터로 산출함으로써, 안정적이면서도 자동으로 전자부품의 위치를 제어할 수 있는 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치에 관한 것이다. 상기 본고안의 전자 부품의 위치 제어 장치는, 각종 전자부품이 탑재되어 X, Y 좌표값으로 위치 이동되는 테이블과, 상기 테이블을 이동시키는 구동수단으로서의 브러쉬리스 모터(brushless motor)와, 상기 브러쉬리스 모터의 구동을 제어하여 상기 테이블의 위치를 제어하는 제어부로 이루어진다. 여기서, 상기 제어부는 입력부에 미리 저장된 상기 X,Y 좌표값을 엔코더를 통한 펄스 형태로 출력하여 상기 브러쉬리스 모터의 구동을 제어함이 바람직하다. 또한, 상기 제어부는 상기 브러쉬리 모터의 회전으로부터 엔코더 및 홀 센서를 통해 실시간으로 상기 테이블의 위치 변화 데이터를 카운터한다.
Description
본 고안은 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀센서 및 엔코더가 부착된 브러쉬리스 모터를 이용하여 각종 전자 부품이 삽입하도록 이동하는 테이블의 실시간의 위치 좌표값을 모터의 회전에 따른 엔코더 펄스신호와 홀센서의 위치변화 데이터로 산출함으로써, 안정적이면서도 자동으로 전자부품의 위치를 제어할 수 있는 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치에 관한 것이다.
통상, 전기/전자 제품 내에 탑재되는 PCB 기판 등과 같은 전자 부품은 이동 테이블에 탑재되어 전기/전자 제품내의 장착 위치에 삽입하게 된다. 종래에는 이러한 이동 테이블의 구동 수단으로서는 브러쉬 타입의 단상의 DC 전원을 사용하는 DC 전동기를 사용한다.
상기한 브러쉬타입의 DC 전동기는 크게 고정부재인 고정자(스테이터 어셈블리)와 회전부재인 회전자(로터 어셈블리)로 이루어진다. 즉, 상기 고정자에는 브라켓의 상부면에 접합되는 하부기판과, 고리형상의 마그네트 및 외부전원이 공급되는 단자부의 입력, 출력 단자와, 일단이 각각 연결되는 카본 브러쉬등으로 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같이 카본 브러쉬 타입의 DC 전동기는 구동시에 브러쉬 접촉에 의해 노이즈가 발생되어 모터 구동에 문제점이 있을 뿐만 아니라 상기 카본 브러쉬를 정기적으로 점검해야 하거나 교체해야하는 번거로운 점이 있었다.
또한, 이러한 카본 브러쉬 타입의 DC 전동기는 장시간의 사용시 모터의 특성이 변화되기 쉽고 이에 따라 구동 모터를 구동하는 메인보드를 조정해야하는 번거로운 점도 있었다.
본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은, 홀센서 및 엔코더가 부착된 브러쉬리스 모터를 이용하여 각종 전자 부품이 삽입하도록 이동하는 테이블의 실시간의 위치 좌표값을 모터의 회전에 따른 엔코더 펄스신호와 홀센서의 위치변화 데이터로 산출함으로써, 안정적이고 우수하면서도 자동으로 전자부품의 위치를 제어할 수 있는 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은, 홀센서 및 엔코더가 부착된 브러쉬리스 모터를 이용함으로써, 유지 보수가 불필요하고 수명이 모터의 베어링 수명과 동일하여 반영구적이며, 콤팩트한 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안에 의한 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치는, 각종 전자부품이 탑재되어 X, Y 좌표값으로 위치 이동되는 테이블과, 상기 테이블을 이동시키는 구동수단으로서의 브러쉬리스 모터(brushless motor)와, 상기 브러쉬리스 모터의 구동을 제어하여 상기 테이블의 위치를 제어하는 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는 입력부에 미리 저장된 상기 X,Y 좌표값을 엔코더를 통한 펄스 형태로 출력하여 상기 브러쉬리스 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 브러쉬리 모터의 회전으로부터 엔코더 및 홀 센서를 통해 실시간으로 상기 테이블의 위치 변화 데이터를 카운터하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치에 대한 전기적 구성을 도시한 블록도이다.
도시된 바와 같이 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치(1)는, 전자부품이 탑재되어 위치 이동되는 테이블(300)과, 테이블(300)을 이동시키는 구동수단으로서의 브러쉬리스 모터(brushless motor)(200)와, 브러쉬리스 모터(200)의 구동을 제어하는 제어부(110)로 이루어진다.
여기서, 상기 전자 부품은 TV 나 휴대폰 등과 같은 전기/전자 제품 내에 탑재되는 PCB 기판 등을 지칭하는 하는 것이며, 테이블(300)에 이러한 전자 부품이 탑재되어 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치(1)에 의해 위치 제어되어 자동으로 전기/전자 제품내에 자동으로 삽입하게 된다. 통상, 테이블(300)은 볼 스크류(미도시)에 부착되어 X,Y 좌표값으로 이동되며, 이러한 전자 부품 이동용 테이블은 공지된 것으로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 브러쉬리스 모터(brushless motor)(200)는 전자 부품 이동용 테이블(300)을 구동하는 역할을 하며, 종래의 브러쉬 타입의 진동 모터와 달리 브러쉬와 정류자가 없는 것이 특징이다. 브러쉬리스 모터(200)에는 홀센서(210)와 엔코더(220)가 부착되어 있어, 브러쉬리스 모터(200)의 회전에 따른 위치 변화를 제어부(110)에서 감지하여 제어부(110)에서 브러쉬리스 모터(200)의 구동을 제어하도록 되어 있다. 이러한 브러쉬리스 모터(200)에 대해서는 후술하는 도 2의 설명에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기한 제어부(110)는 통상의 컨트롤 박스내의 메인보드(100)상에 탑재된 CPU를 지칭하며, 이러한 메인보드는 브러쉬리스 모터(200)에 케이블을 통해 전기적으로 연결되어 있다. 더욱 구체적으로 설명하면, 브러쉬리스 모터(200)의 홀센서(210) 및 엔코더(220)에 케이블(커넥터 핀)을 통해 제어부(110)의 홀센서 감지부(111) 및 엔코더 감지부(112)에 연결되어 모터(200)의 회전에 따른 엔코더(220)의 펄스 신호와 홀센서(210)의 위치 변화 데이터를 카운터(113)에서 계수(計數)된다. 또한, 입력부(114)에는 미리 테이블(300)의 X, Y 좌표값이 설정되어 있어 구동 드라이브인 제어부(110)에서 미리 설정된 좌표값에 따라 엔코더 펄스 신호 형태로 브러쉬리스 모터(200)에 전달하여 모터를 회전하여 테이블(300)을 이동하도록 한다.
물론, 제어부(110)의 홀센서 감지부(111) 및 엔코더 감지부(112)에서는 모터의 회전에 따른 엔코더(220)의 펄스 신호와 홀센서(210)의 위치 변화 데이터를 실시간으로 카운터하고 있음으로, 테이블(300)이 정확한 위치에 이동한 경우에는 모터의 정지 신호를 브러쉬리스 모터(200)에 전달하여 자동으로 전원을 차단하여 모터의 구동을 정지하도록 한다.
또한, 도시되어 있지는 않지만, 메인 보드(100)에는 안전회로로서 전원 입력부 퓨즈부와 과부하 검출부가 구성되어 있으며, 회전방향을 변경할 수 있는 회전 방향 변경부가 추가 구성되어 있다.
도 2는 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치의 브러쉬리스 모터의 분해 사시도로서, 설명의 편의상 도 1과 함께 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터(200)는, 고정자와 이에 대하여 회전가능하게 조립되는 회전자로 구성된다.
상기한 회전자는 관형태의 로터 슬리브(rotor sleeve)(231)와, 그 내부에 장착된 마그네트(232)와, 회전축(233)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 회전자의 회전축(233)과 접촉하면서 회전축(233)의 회전을 지지하는 두 개의 베어링(235)이 형성되어 있다.
아울러, 마그네트(232)와 서로 대향하도록 권선 코일(234)이 부착되고, 상기 권선 코일(234)에 교번하는 전류를 공급하는 회로기판(PCB)(244)이 하측의 베어링(235) 측에 스프링(238)을 개재하여 장착되는 한편, 상기 회전자의 회전위치를 감지하는 홀센서(210)도 장착되어 있다. 여기서, 상기한 홀센서(210)는 회로기판(244)에 120도 각도로 부착되어 회전자 각도를 인식하여 계자에 마그네트(232)가 흡입되는 극으로 만들어준다. 물론, 제어부(110)에서는 마이콤 IC를 사용하여 마그네트(232)의 위치가 변하여도 향상 마그네트(232)는 계자에 의해서 끌리는 방향으로 만들어 주도록 하는 프로그램이 입력부(114)에 미리 입력되어 있다.
상술한 고정자 및 회전자는 원통형의 하우징(242)과 양단의 캡(236)(237)에 의해 완전히 조립되어진다. 또한, 엔코더(220)는 회전축(233)에 부착되어진다.
미설명의 부호 239는 커패시터(capacitor), 240은 라미네이션(lamination), 241은 인슐레이션(insulation)이다.
이와 같이 구성된 본 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터(200)를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치(1)의 작동을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메인보드(100)의 입력부(114)에는 각종 전자 부품이 삽입되는 위치의 의 X, Y 좌표값을 입력하여 저장된다.
이어서, 제어부(110)에서는 상기 설정된 X, Y 좌표값에 따라 엔코더 펄스 신호 형태로 브러쉬리스 모터(200)에 전달하여 모터를 구동하여 회전축(233)이 회전하게 되고 브러쉬리스 모터(200)에 연결된 테이블(300)이 X,Y 좌표로 이동하게 된다.
이때, 제어부(110)의 홀센서 감지부(111) 및 엔코더 감지부(112)에서는 모터의 회전에 따른 엔코더(220)의 펄스 신호와 홀센서(210)의 위치 변화 데이터를 실시간으로 카운터하게 된다.
계속해서, 입력되는 엔코더(220)의 펄스 신호와 홀센서(210)로부터 카운트된 값과 미리 설정된 X, Y 좌표값을 비교하여 동일한 경우 삽입하고자 하는 전자 부품이 탑재된 테이블(300)이 정확한 위치로 이동한 것으로 판단하고 모터의 정지 신호를 브러쉬리스 모터(200)에 전달하여 자동으로 전원을 차단하여 모터의 구동을 정지하도록 한다.
상기와 같이 하여 본 고안에 의한 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치에 의하면, 홀센서 및 엔코더가 부착된 브러쉬리스 모터를 이용하여 각종 전자 부품이 삽입하도록 이동하는 테이블의 실시간의 위치 좌표값을 모터의 회전에 따른 엔코더 펄스신호와 홀센서의 위치변화 데이터로 산출함으로써, 안정적이고 우수하면서도 자동으로 전자부품의 위치를 효율 좋게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 홀센서 및 엔코더가 부착된 브러쉬리스 모터를 이용함으로써, 유지 보수가 불필요하고 수명이 모터의 베어링 수명과 동일하여 반영구적이며, 콤팩트한 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치에 대한 전기적 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 고안에 따른 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치의 브러쉬리스 모터의 분해 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1; 본 고안에 의한 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치
100; 메인보드 110; 제어부
111; 홀센서감지부 112; 엔코더감지부
113; 카운터 114; 입력부
200; 브러쉬리스 모터 210; 홀센서
220; 엔코더 231; 로터 슬리브(rotor sleeve)
232; 마그네트 233; 회전축
234; 권선 코일 235; 베어링
236, 237; 캡 238; 스프링
244; 회로기판 300; 테이블
Claims (3)
- 각종 전자부품이 탑재되어 X, Y 좌표값으로 위치 이동되는 테이블과상기 테이블을 이동시키는 구동수단으로서의 브러쉬리스 모터(brushless motor)와,상기 브러쉬리스 모터의 구동을 제어하여 상기 테이블의 위치를 제어하는 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제어부는 입력부에 미리 저장된 상기 X,Y 좌표값을 엔코더를 통한 펄스 형태로 출력하여 상기 브러쉬리스 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제어부는 상기 브러쉬리 모터의 회전으로부터 엔코더 및 홀 센서를 통해 실시간으로 상기 테이블의 위치 변화 데이터를 카운터하는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2005-0027282U KR200404401Y1 (ko) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2005-0027282U KR200404401Y1 (ko) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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| KR20-2005-0027282U KR200404401Y1 (ko) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | 브러쉬리스 모터를 이용한 전자부품의 위치 제어 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200404401Y1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101129941B1 (ko) | 2009-07-24 | 2012-03-23 | 현대제철 주식회사 | 형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법 |
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2005
- 2005-09-22 KR KR20-2005-0027282U patent/KR200404401Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101129941B1 (ko) | 2009-07-24 | 2012-03-23 | 현대제철 주식회사 | 형강재의 형상 측정장치 및 그 측정방법 |
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