KR20090066968A - 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치 - Google Patents

자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치 Download PDF

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KR20090066968A
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윤병태
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Abstract

본 발명은 고속 정밀 이송작업이 요구되는 산업에 사용되는 제품을 이동시키는 고속정밀 이송장치의 제어장치에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체, LCD 또는 산업전반에 사용되고 있는 고속정밀 이송시스템의 특성을 자동으로 측정하고, 이러한 특성값을 자동으로 조정하여 입력성형이 정확하게 제어되도록 하여 잔류진동의 제거 및 정밀도의 향상을 가져오는 고속정밀 이송장치의 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속정밀 이송장치의 제어장치는 대상물이 안착되는 스테이지와, 상기 스테이지를 이동하기 위한 구동부를 갖는 고속정밀 이송장치에 설치되어 상기 스테이지의 이동을 제어하는 고속정밀 이송장치의 제어장치로서, 상기 구동부의 작동을 제어하기 위한 모터 드라이브와, 상기 모터 드라이브와 연결되며 상기 스테이지를 일정 구간 반복 이동하여 발생하는 진동 응답에 대한 역상의 진동이 발생하도록 입력성형을 제어하는 진동제거부를 포함한다.
고속정밀, 이송장치, 스테이지, 진동, 인풋쉐이핑, 입력성형

Description

자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치 {CONTROL UNIT OF HIGH-SPEED PRECISION TRANSPORTING APPARATUS WITH SELF TUNING FUNCTION}
본 발명은 고속 정밀 이송작업이 요구되는 산업에 사용되는 제품을 이동시키는 고속정밀 이송장치의 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제품이 안착된 스테이지의 이동시 입력성형(인풋쉐이핑, Input Shaping)에 의해 이동하도록 하고, 입력성형에 필요한 인자(파라메타, parameter)를 자동으로 평가하여 조정할 수 있는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 또는 엘씨디(Liquid Crystal Digital : LCD)와 같은 산업에는 작업중인 제품을 고속으로 정밀 이송하기 위한 이송장치가 개발되어 사용되고 있다.
이와 같이 이송장치는 고속으로 정밀하게 이송을 제어하기 위해 서보 모터가 주로 사용된다. 종래의 이송장치는 고속으로 장치를 이송하게 되면, 정지시 많은 양의 잔류진동이 발생하게 되며, 이에 따라 이송장치의 잔류진동이 없어지는 동안 기다려야 하므로 이송시 소요되는 시간이 증가한다.
따라서, 종래의 이송장치는 제품의 이송시 발생하는 잔류진동을 억제하기 위 해, 잔류진동과 역상인 진동을 발생하여 진동을 감쇠시키는 입력성형(인풋쉐이핑, Input Shaping)이 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 사용되는 서보 모터가 적용된 고속정밀 이송장치에 대한 개략도이다.
종래 기술의 이송장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 모터가 설치되며, 이러한 모터로는 고속 정밀 이동이 가능한 서보 모터(12)가 사용된다. 또한, 종래의 이송장치는 상기 서보 모터(12)의 이동을 제어하는 제어장치(10)가 연결된다.
상기 제어장치(10)는 상기 서보 모터(12)를 구동시키기 위한 모터 드라이브(14)와, 원하는 모션을 수행하기 위한 모션 컨트롤러(16) 그리고, 피엘씨/피씨PLC/PC(18) 등과 같은 상위 컨트롤러로 구성된다. 여기에서, 상기 상위 컨트롤러는 상기 모션 컨트롤러(16)와 분리된 실시예가 사용되고 있으나, 상기 상위 컨트롤러와 상기 모션 컨트롤러(16)가 함께 구성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 모터 드라이브(14)는 입력전원의 제어를 위한 인버터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 고속정밀 이송장치의 제어장치(10)는 입력 및 출력을 위한 디지털 입출력부(Digital Input/Output)(20)가 연결되고, 상기 모션 컨트롤러(16)와 상기 모터 드라이브(14) 사이에는 명령신호(Signal) 및 피드백신호(Feedback)를 위한 회선이 병렬로 연결된다.
상기 제어장치(10)는 제품의 이동시 상기 모션 컨트롤러(16)가 상기 모터(12)에 입력성형을 적용하여, 잔류진동의 발생을 방지하도록 이루어진다.
그러나, 종래의 고속정밀 이송장치의 제어장치(10)는 입력성형의 형성시 고 유진동수, 속도, 가감속 등의 시스템 특성에 대한 정확한 판단과 측정이 필요하다. 더불어, 실제 산업현장에는 무수히 많은 응용분야가 존재하고, 제거하고자 하는 잔류진동의 종류와 크기가 다양할 뿐만 아니라, 작업환경에 따른 많은 변수가 존재한다.
따라서, 최근에는 잔류진동의 제거를 위해 입력성형을 적용하기 위해서 시스템의 특성을 자동으로 측정하여 적용할 수 있는 이송장치의 개발이 요구되고 있다.
한편, 종래에 입력성형을 이용하는 기술로, 미국특허 제6,928,379호에 기재된 ZV(Zero Vibration), ZVD(Zero Vibration & Derivative) 쉐이퍼 또는 EI(Extra-Insensitive) 쉐이퍼들이 제안되었으나, 이러한 종래의 기술은 산업용 크레인에만 적용되는 것으로서, 대상물을 고속 정밀 이동시키는데 한계가 있었으며, 이러한 입력성형을 이용하는 기술을 대상물을 고속 정밀 이동하기 위한 스테이지 장치에 이용하기 위해서는 쉐이퍼의 임펄스 크기와 시간 등의 특성값을 결정해야 하나, 종래에는 이를 측정하며 사용상태에 따라 임펄스의 크기와 시간 등의 조건을 자동으로 조절할 수 없는 한계가 있다.
본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체, LCD 또는 산업전반에 사용되고 있는 고속정밀 이송시스템의 특성을 자동으로 측정하고, 이러한 특성값이 자동으로 조정하여 입력성형이 정확하게 제어되도록 하여 잔류진동의 제거 및 정밀도의 향상을 가져오는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정 밀 이송장치의 제어장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치는 대상물이 안착되는 스테이지와, 상기 스테이지를 이동하기 위한 구동부를 갖는 고속정밀 이송장치에 설치되어 상기 스테이지의 이동을 제어하는 고속정밀 이송장치의 제어장치로서, 상기 구동부의 작동을 제어하기 위한 모터 드라이브와, 상기 모터 드라이브와 연결되며 상기 스테이지를 일정 구간 반복 이동하여 발생하는 진동 응답을 이용하여 고유진동수를 포함한 입력성형에 필요한 인자를 자동으로 계산하고, 역상의 진동이 발생하도록 입력성형을 제어하는 진동제거부를 포함한다.
여기에서, 상기 진동제거부는 상기 스테이지의 반복 이동시 발생하는 변위 및 진폭을 측정하고, 상기 스테이지의 위치 정보를 갱신하는 자동 튜닝 처리부와, 상기 자동 튜닝 처리부에 의해 측정된 변위 및 진폭에 따른 진동과 역상의 진동의 발생하도록 입력성형을 발생하는 입력성형 처리부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 진동제거부는 상기 스테이지의 초기 위치 및 위치결정 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 진동제거부는 상기 구동부가 원하는 모션으로 작동하도록 제어하는 모션 컨트롤러를 더 포함하는 것도 가능하다. 아울러 상기 진동제거부는 상기 스테이지의 이동을 측정하기 위해 설치된 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 센서는 상기 구동부에 설치되는 엔코더 또는 타코미터, 측정 대상물 또는 스테이지에 부착되는 가속도계, 대상물 또는 스테이지의 이동 변위를 측정하는 레 이저 센서 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치는 대상물이 안착된 스테이지를 반복 이동시켜 얻어지는 진동 응답을 이용하여 입력성형을 발생시켜 잔류 진동을 최소화할 수 있으며, 반도체, LCD 또는 산업전반에 사용되고 있는 고속정밀 이송시스템의 특성을 자동으로 측정하고, 이러한 특성값이 자동으로 조정하여 입력성형이 정확하게 제어되도록 하여 잔류진동의 제거 및 정밀도의 향상을 가져올 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 고속정밀 이송장치의 제어장치의 개략도이다.
본 발명에 따른 고속정밀 이송장치 제어장치(50)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 모터의 일례로서 서보 모터(52)가 사용되고, 상기 서보 모터(52)의 구동을 위한 모터 드라이브(54)와, 피엘씨/피씨(PLC/PC)(58) 등과 같은 상위 컨트롤러를 포함한다. 또한, 상기 모터 드라이브(54)의 구동을 제어하며 시스템의 특성값을 조정하여 반영하는 진동제거부(Servo-Vibration Controller : S-VIC)(56)를 더 포함한다. 또한, 상기 고속정밀 이송장치(50)는 상기 상위 컨트롤러에 입력 및 출력을 위한 디지털 입출력부(DIO)(60)가 연결되고, 상기 디지털 입출력부(60)와 상기 상위 컨트롤러를 연결하는 회선에는 상기 진동제거부(56)로 분기되는 회선이 연결된다. 또한, 상기 모터 드라이브(54)와 상기 상위 컨트롤러를 연결하는 회선에는 각 각 상기 진동제거부(56)와 연결되어 명령신호(Signal) 및 피드백신호(Feedback)를 전달하는 회선이 병렬로 연결된다.
여기에서, 상기 진동제거부(56)는 특성값을 잔류진동의 종류와 크기 또는 작업환경 등에 따른 변수에 따라 자가 튜닝을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 진동제거부(56)는 상기 스테이지를 일정 구간 반복 이동하여 발생하는 진동 응답을 이용하여 고유진동수를 포함한 입력성형에 필요한 인자를 자동으로 계산하고, 역상의 진동이 발생하도록 입력성형을 제어한다.
이와 같이, 구성된 고속정밀 이송장치의 제어장치(50)는 모션 컨트롤러, 상위 컨트롤러가 별도로 구성된 시스템 또는 두 개의 컨트롤러가 함께 있는 모든 시스템에 대해 적용될 수 있다.
전술된 진동제거부(56)의 구성을 도 3에 도시된 구성도를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 고속정밀 이송장치의 제어장치의 구성도이다.
상기 진동제거부(56)는 내부에 자가 튜닝을 위한 자동 튜닝 처리부(Auto Tune Process)(562), 상기 스테이지의 초기 위치 및 위치결정 정보를 저장하는 저장부(Memory)(564) 그리고 입력성형의 적용을 위한 입력성형 처리부(Input shaping Process)(566)가 32bit 버스(568)를 통해 중앙처리부(CPU)(560)와 데이터 통신을 한다. 또한, 상기 진동제거부(56)와 연결되는 외부 장치로는 디지털 입출력(DIO), 명령신호(Signal) 그리고 모터의 엔코더에 연결된 피드백(Feedback) 등으로 구성되어있다. 또한, 진동제거부(56)는 외부 시스템과의 통신하기 위한 외부 통신부(569)는 커뮤니케이션(Communication, RS232, USB 등)유닛(569a)과 네트워 크(Network)(569c) 등을 통해 이루어지며, 프로그램 로더(Program Loader)(569b) 또는 상위 컨트롤러를 통해 위치결정에 대한 정보 외에도 모션에 관련된 정보를 입력할 수 있다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 제어장치가 적용된 고속정밀 이송장치의 개략도이다. 상기 고속정밀 이송장치(50)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제품이 안착되어 이송되는 스테이지(110)와, 상기 스테이지(110)가 이동가능하게 지지되는 레일부(112)를 포함한다. 여기에서, 본 발명에 사용되는 레일부(112)는 현재 널리 사용되고 있는 다른 이송 시스템으로 대체하여 사용할 수 있다. 일례로, 상기 고속정밀 이송장치(50)는, 상기 레일부(112) 대신에 볼 스크류(Ball Screw), 엘엠 가이드(LM Guide), 타이밍 벨트(Timing Belt) 등을 사용하는 것도 가능하다. 한편, 상기 레일부(112)의 일측에는 상기 스테이지(110)를 실질적으로 이동시키는 모터, 일례로 서보 모터(52)가 설치된다. 상기 서보 모터(52)는 상기 스테이지(110)와 연결되거나, 상기 레일부(112)를 회전시켜 상기 스테이지(110)를 이송하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예에서 모터로는 서보 모터(52)가 주로 사용되었으나, 다른 방식의 모터, 즉 리니터 모터, 인버터 모터, 인덕션 모터, 스태핑 모터 등을 사용하기 위해서는 위치 혹은 속도에 대한 피드백(Feedback) 신호를 적용하여 이송을 제어할 수 있다.
한편, 상기 서보 모터(52)는 작동을 제어하며 주변 환경에 따른 특성값을 변화시키는 제어장치(50)에 연결된다. 상기 제어장치(50)는 상기 서보 모터(52)를 작동시키는 제어신호를 발생하는 모터 드라이브(54)와, 잔류진동의 감쇠를 위해 자 가 튜닝 기능을 갖는 진동제거부(56)를 포함한다. 또한, 상기 진동제거부(56)에는 PLC/PC(58)와 같은 상위 컨트롤러 또는 모션 컨트롤러(59)가 연결되어 전체적인 시스템을 제어한다.
한편, 상기 진동제거부(56)는 모션 컨트롤러(59)의 기능을 포함하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 별도의 모션 컨트롤러(59)를 추가하지 않고도 상기 스테이지(110)에 입력성형을 발생하여 이동을 제어할 수 있다. 이때, 상기 진동제거부(56)는 튜닝을 위한 최대한의 이동거리를 입력하고 튜닝을 실행시키면 자동적으로 진동 제거를 위한 입력성형인자들을 계산하게 된다. 따라서, 상기 고속정밀 이송장치(50)는 상기 진동제거부(56)에서 계산된 입력성형인자들을 이용하여 상기 스테이지(110)가 최소한의 진동으로 작동되도록 제어할 수 있다.
더불어, 본 발명에 따른 고속정밀 이송장치(50)의 피드백을 위한 구성을, 도 5를 참고하여 더욱 자세히 살펴보면 다음과 같다. 도 5는 본 발명에 따른 고속정밀 이송장치의 피드백을 측정을 위한 센서의 설치예를 도시한 도이다.
먼저, 본 발명에 따른 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치(50)는 대상물이 놓여진 스테이지(110)의 초기 위치 정보를 인식한다. 상기 제어장치(50)는 자가 튜닝을 위해 입력성형의 발생에 필요한 입력성형인자를 자동으로 결정한다. 이를 위해, 상기 제어장치(50)는 피드백 시스템의 신호를 분석한다. 여기에서 상기 스테이지(110)의 초기 위치 정보의 인식 및 상기 피드백 신호로는 엔코더 또는 타코미터(Tachometer)(132), 측정 대상물에 직접 부착하는 가속도계(Accelerometer)(134) 레이저 센서(레이저 간섭계 등)(136a, 136b) 그리고 씨씨 디 카메라(CCD Camera)등이 사용된다.
한편, 상기 고속정밀 이송장치의 제어장치(50)는 상기 스테이지(110)의 입력성형을 위한 특성값을 작업자가 수동으로 직접 입력할 수 있으며, 이를 위해 입력성형인자 수동입력부가 마련된다. 상기 입력성형인자 수동 입력부는 상기 프로그램 로더(569a) 또는 상위 컨트롤러에 의해 입력성형인자가 입력된다. 상기 입력성형인자 수동입력부는 상기 엔코더 또는 타코미터(Tachometer)(132), 측정 대상물에 직접 부착하는 가속도계(Accelerometer)(134) 그리고 레이저 센서(레이저 간섭계 등)(136a, 136b) 등의 센서들이 고장 또는 이상 작동시 사용될 수 있다.
다음으로, 각각의 센서에서 측정된 피드백 신호를 이용하여 스테이지(110)에 놓여진 제품을 일정 구간을 반복으로 이동시켜 진동 응답의 주기를 획득한다. 이때 획득된 제품의 진동 응답 주기는 도 6의 그래프와 같다. 그리고, 이와 같이 획득된 진동 응답을 이용하여 고유진동수를 포함하는 입력성형에 필요한 인자를 자동으로 계산하고, 역상의 진동이 발생하도록 입력성형을 제어한다.
이때, 대상물이 강체와 동일한 진동 형태를 가지고, 대상물의 고정 위치가 스테이지(110)에서 현저히 멀지 않을 경우, 스테이지(110)의 진동 응답이 대상물의 진동 응답과 동일하다고 할 수 있다. 따라서, 대상물에 대한 직접적인 진동 응답을 측정하지 않고도 간접적으로 대상물의 진동 응답을 측정할 수 있다. 본 발명에 따른 제어장치(50)는 자가 튜닝을 위한 자동입력성형 인자(parameter)들을 도 6과 같은 시스템의 진동 응답을 획득한 후, 자동 계산 알고리즘을 통해 결정할 수 있다.
따라서, 대상물에 대한 직접적인 진동 응답을 측정하지 않고도 간접적으로 대상물의 진동 응답을 측정하는 것이 가능하다.
도 6에서 T는 시스템의 진동 주기이고, x1과 x2는 진폭이다. 또한, 도 6의 진동 응답으로부터 감쇠진동임을 알 수 있다. 한편, 상기 진동 응답이 비감쇠진동일 경우에도 동일한 방법으로 적용할 수 있다. 한편, 상기 진동 응답의 한 주기 간격으로 측정한 연속하는 두 진폭(변위)에 해당하는 시간은 t1, t2이며, 아래의 [수학식 1]을 이용하여 진폭비를 구할 수 있다.
Figure 112007091702011-PAT00001
여기에서, 감쇠고유주기는 τd=2π/wd 이며, t2=t1+τd 이 된다. 따라서, [수학식 1]은 아래와 같이, [수학식 2]로 표시될 수 있다.
Figure 112007091702011-PAT00002
또한, 대수 감소율(Logarithmic Decrement)δ는 [수학식 2]를 통해 구할 수 있으며, 아래의 [수학식 3]과 같다.
Figure 112007091702011-PAT00003
이때, [수학식 3]은 감쇠가 작을 때에, [수학식 4]와 같이 근사화할 수 있다.
Figure 112007091702011-PAT00004
한편, 대수 감소율은 무차원수로서 실제로는 무차원수인 감쇠비ζ의 다른 형태이다. 따라서, δ를 알면 ζ는 [수학식 5]를 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112007091702011-PAT00005
따라서, 한 주기 간격으로 연속하는 임의의 두 변위의 관계로부터 [수학식 6]을 구할 수 있다.
Figure 112007091702011-PAT00006
도 7은 ζ와 대수 감소율 δ의 관계를 나타내는 [수학식 3], [수학식 4]를 그림으로 보여준다. 여기에서, 여기에서 그래프 Y1은 [수학식 3]에 의한 ζ와 대수 감소율 δ의 관계이고, Y2는 [수학식 4]에 의한 ζ와 대수 감소율 δ의 관계이다. 또한, ζ=0.3까지는 두 곡선 사이에 차이가 거의 없음을 볼 수 있다.
본 발명은 도 5에서 측정되는 피드백 신호를 이용하여 도 6과 위의 식들을 이용하여 자가 튜닝 과정에서 자동으로 입력성형인자인 ζ와 고유진동주기를 계산할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제어장치(50)는 대상물이 안착된 스테이지를 고속으로 정밀 이동하는 고속 정밀 이송장치에 사용할 수 있도록 한 것으로서, 종래의 쉐이퍼 기술 중 스테이지의 이송시 발생하는 진동 제거를 위해 가장 적합한 쉐이퍼는 ZV 쉐이퍼로서, ZV 쉐이퍼를 사용하기 위해서는 다음의 [수학식 7]의 값들을 모두 결정해야 한다.
Figure 112007091702011-PAT00007
여기에서
Figure 112007091702011-PAT00008
이고, Td는 감쇠 고유진동주기이다.
이와 같이, 본 발명은 자기 튜닝 과정에서 계산된 입력성형인자들을 이용하여 궁극적으로 구하고자 하는 입력성형 쉐이퍼에 따른 입력성형인자를 자동으로 계 산하는 기능을 진동제거부(56)가 포함하고 있다. 이를 위해 상기 제어장치(50)는 자가 튜닝 기능을 이용하여 입력성형을 발생시켜 잔류 진동을 최소화한다.
또한, 상기 제어장치(50)는 상기 진동제거부(56)에서 프로그램 로더(Loader)(569b) 및 상위 컨트롤러를 이용하여 진동제거 기능에 대한 사용 유무와 이송에 대한 정보들(이송거리, 속도, 가속 및 감속시간)을 입력하면, 상기 진동제거부(56)가 기존의 모션 컨트롤러를 대신해서 시스템의 잔류 진동을 효과적으로 제거하면서 사용자가 원하는 작업을 빠르게 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 제어장치(50)를 사용함으로써 잔류 진동으로 인해 기존 시스템의 싸이클 시간이 줄어들어 생산성을 높일 수 있으며, 시스템의 구동계가 가지는 최대 성능을 자동으로 계산할 수 있으므로 효과적으로 구동계의 최대 성능을 발휘할 수 있으며, 위치 정도에 대해 보다 정확한 제어가 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치를 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
도 1은 종래 기술에 사용되는 고속정밀 이송장치의 제어장치를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 고속정밀 이송장치의 제어장치를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 고속정밀 이송장치의 제어장치의 구성도.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 제어장치가 적용된 고속정밀 이송장치의 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 고속정밀 이송장치의 피드백을 측정을 위한 센서의 설치예를 도시한 도.
도 6은 본 발명에 따른 고속정밀 이송장치의 스테이지를 일정 구간을 반복으로 이동시켜 획득한 진동 응답의 주기를 도시한 그래프.
도 7은 ζ와 대수 감소율 δ의 관계를 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 고속정밀 이송장치 제어장치 52 : 서보 모터
54 : 모터 드라이브 56 : 진동제거부
560 : 중앙처리부 562 : 자동 튜닝 처리부
564 : 저장부 566 : 입력성형 처리부
568 : 버스 569 : 외부 통신부
569a : 커뮤니케이션유닛 569b프로그램 로더
569c : 네트워크 58 : 피씨엘/피씨
59 : 모션 컨트롤러 60 : 디지털 입출력부
110 : 스테이지 112 : 레일부
132 : 타코미터 134 : 가속도계
136a, 136b : 레이저 센서

Claims (6)

  1. 대상물이 안착되는 스테이지와,
    상기 스테이지를 이동하기 위한 구동부를 갖는 고속정밀 이송장치에 설치되어 상기 스테이지의 이동을 제어하는 고속정밀 이송장치의 제어장치로서,
    상기 구동부의 작동을 제어하기 위한 모터 드라이브와,
    상기 모터 드라이브와 연결되며 상기 스테이지를 일정 구간 반복 이동하여 발생하는 진동 응답을 이용하여 고유진동수를 포함한 입력성형에 필요한 인자를 자동으로 계산하고, 역상의 진동이 발생하도록 입력성형을 제어하는 진동제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 진동제거부는 상기 스테이지의 반복 이동시 발생하는 변위 및 진폭을 측정하고, 상기 스테이지의 위치 정보를 갱신하는 자동 튜닝 처리부와,
    상기 자동 튜닝 처리부에 의해 측정된 변위 및 진폭에 따른 진동과 역상의 진동의 발생하도록 입력성형을 발생하는 입력성형 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 진동제거부는 상기 스테이지의 초기 위치 및 위치결정 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 진동제거부는 상기 구동부가 원하는 모션으로 작동하도록 제어하는 모션 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 진동제거부는 상기 스테이지의 이동을 측정하기 위해 설치된 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 센서는 상기 구동부에 설치되는 엔코더 또는 타코미터, 측정 대상물 또는 스테이지에 부착되는 가속도계 또는 씨씨디 카메라(CCD Camera), 대상물 또는 스테이지의 이동 변위를 측정하는 레이저 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자가 튜닝 기능을 가지는 고속정밀 이송장치의 제어장치.
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