KR20090084241A - Compensation system of initial position of opening and closing valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동개폐밸브의 원점위치 보정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 상태를 감지하여 배수장치의 개폐밸브가 원점위치에 도달했는지를 파악함으로써 상기 모터에 펄스가 공급되지 않도록 하는 개폐밸브의 원점위치 보정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for correcting the home position of an automatic open / close valve, and more particularly, an on / off valve which detects a state of a motor to determine whether the on / off valve of the drainage device has reached the home position so that a pulse is not supplied to the motor. It relates to a home position correction system of.
스테핑모터를 사용하여 개폐밸브를 작동시키는 자동개폐밸브는 스테핑모터에 공급되는 펄스수에 따라 개폐밸브의 변위량이 좌우될 수 있다. 따라서, 전기적으로 개폐되는 배수장치에 있어서, 상기 배수장치를 개폐하여 유체를 토출하는 개폐밸브에서, 모터에 공급되는 펄스수는 개폐밸브의 상대적인 변위량과 관련되어 있기 때문에 개폐밸브의 알맞은 변위량 제어를 위해 개폐밸브의 제어수단이나 모터구동회로를 포함한 장치에 전원을 인가한 후 초기화 시에 개폐밸브의 위치를 보정해 둘 필요가 있다.The automatic opening / closing valve for operating the on / off valve using a stepping motor may have a displacement amount of the on / off valve depending on the number of pulses supplied to the stepping motor. Therefore, in the drainage device that is electrically opened and closed, in the on-off valve for opening and closing the drainage device, the number of pulses supplied to the motor is related to the relative displacement amount of the on-off valve for the control of the proper displacement amount of the on-off valve It is necessary to correct the position of the on / off valve at the time of initialization after applying power to the control means of the on / off valve or the apparatus including the motor driving circuit.
개폐밸브의 위치를 보정시키는 수단으로는 스토퍼 등에 의해 기계적으로 규제되도록 개폐밸브의 가동범위인 원점위치에 밸브를 강제적으로 변위시키는 방법이 알려져 있다. 이 경우, 전원 인가 시 개폐밸브가 어느 정도 열려 있어도 원점위치로 밸브를 변위시키기 위해 소정수의 펄스를 모터에 공급하여 개폐밸브를 원점위치로 강제적으로 변위시킬 수 있다.As a means for correcting the position of the on-off valve, a method of forcibly displacing the valve at the home position, which is the movable range of the on-off valve, is known so as to be mechanically regulated by a stopper or the like. In this case, even when the on-off valve is open to some extent when power is applied, a predetermined number of pulses may be supplied to the motor to displace the valve to the home position, thereby forcibly displacing the on-off valve to the home position.
도 1은 종래의 개폐밸브의 원점위치 보정방법을 나타내기 위한 흐름도이다.1 is a flow chart showing a home position correction method of a conventional on-off valve.
도 1을 참조하면 밸브의 동작시에 모터에 공급하는 펄스와 다른 회전방향을 갖도록 즉, 상기 모터를 역회전시키기 위한 펄스를 상기 모터에 공급하여 상기 밸브를 원점위치로 강제적으로 변위시킬 수 있다. Referring to FIG. 1, the valve may be forced to be displaced to the home position by supplying the motor with a rotation direction different from the pulse supplied to the motor during operation of the valve, that is, a pulse for reversely rotating the motor.
그러나 이 방법은 개폐밸브의 초기위치가 원점위치와 가까울 경우에는 밸브가 원점위치에 도달하여 그 위치에 강제로 정지된 후에도 과잉된 펄스수로 모터가 구동되므로 비교적 긴 시간에 걸쳐 상기 모터의 탈조나, 이상음, 진동이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 모터의 탈조시간이 길어져 수명도 저하되기 쉽다.However, in this method, when the initial position of the on-off valve is close to the home position, the motor is driven with an excessive number of pulses even after the valve reaches the home position and is forcibly stopped at that position. There is a problem that abnormal sound, vibration occurs. In addition, the disassembly time of the motor is long, and the service life tends to decrease.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기적으로 개폐되는 배수장치에서, 스테핑모터의 목표위치 도달여부에 따라 배수장치의 개폐밸브가 초기화되었는지를 인식하여 모터의 탈조, 이상음, 진동을 방지하도록 모터구동을 위한 펄스공급을 중단시키는 개폐밸브의 원점위치 보정시스템을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to drive the motor to prevent the motor out of step, abnormal sound, vibration by recognizing whether the opening and closing valve of the drainage device is initialized according to whether the stepping motor reaches the target position in the drainage device that is electrically opened and closed To provide a home position correction system of the on-off valve for stopping the pulse supply for the purpose.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 개폐밸브 원점위치 보정시스템은 구동수단을 포함한다. 상기 구동수단에 의해 자동개폐되는 밸브개폐부를 포함한다. 상기 구동수단의 탈조, 이상음, 진동을 방지하도록 상기 구동수단이 목표위치에 도달한 때, 상기 밸브개폐부가 초기화된 것으로 인식하여 상기 구동수단의 구동상태를 제어하는 제어부를 포함한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the on-off valve home position correction system includes a drive means. And a valve opening and closing portion that is automatically opened and closed by the driving means. And a controller for controlling the driving state of the driving means by recognizing that the valve opening and closing part is initialized when the driving means reaches a target position so as to prevent stepping, abnormal sounds, and vibration of the driving means.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 원점위치 보정시 상기 구동수단은 상기 밸브개폐부 동작시 상기 구동수단에 가해지는 펄스전압보다 낮은 펄스전압으로 구동하는 것을 특징으로 한다. In some embodiments of the present disclosure, the driving means may be driven at a pulse voltage lower than a pulse voltage applied to the driving means when the valve opening and closing part is operated.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 원점위치 보정시 상기 구동수단은 상기 밸브개폐부 동작시 상기 구동수단에 가해지는 펄스전압의 속도보다 빠른 펄스전압의 속도로 구동하는 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the driving means during the home position correction is characterized in that for driving at the speed of the pulse voltage faster than the speed of the pulse voltage applied to the driving means when the valve opening and closing operation.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 구동수단의 목표위치 도달은 상기 구동수단의 동작상태를 센싱하는 감지부에 의해 결정된다. In another embodiment of the present invention, reaching the target position of the driving means is determined by a sensing unit which senses an operating state of the driving means.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 감지부는 구동수단의 축에 홀이 형성된 디스크를 구비하여 빛에 의한 상기 디스크의 존재여부를 통해 상기 구동수단이 목표위치에 도달하는지를 결정한다. In another embodiment of the present invention, the sensing unit includes a disk having a hole formed on the axis of the driving means to determine whether the driving means reaches the target position through the presence of the disk by light.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 원점위치 보정은 상기 밸브개폐부의 동작 직전 또는 동작 직후에 수행하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the home position correction is characterized in that performed immediately before or immediately after the operation of the valve opening and closing portion.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 모터의 상태를 감지하여 개폐밸브가 원점위치에 도달한 것을 인식하고, 모터의 동작을 중단함으로써 모터의 탈조나 이상음, 진동이 발생하는 문제점을 개선하여 사용자의 불쾌감을 줄일 수 있다.As described above, the present invention senses the state of the motor and recognizes that the on-off valve has reached the home position, and stops the operation of the motor, thereby improving the problem that the motor is out of step, abnormal sound, and vibration, thereby causing user's discomfort. Can be reduced.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 개폐밸브 원점위치 보정시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개폐밸브 원점위치 보정시스템을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 2 is a schematic configuration diagram for explaining the opening and closing valve home position correction system according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a flow chart for explaining the open position valve home position correction system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 개폐밸브 원점위치 보정시스템은 구동수단을 포함한다. 상기 구동수단은 구동드라이브(220)에 의한 펄스로 회전구동할 수 있다. 상기 구동수단은 스테핑모터(230)인 것이 바람직하다. Referring to Figure 2, the on-off valve home position correction system according to the present invention includes a drive means. The driving means may be rotated by a pulse by the
상기 스테핑모터(230)에 의해 자동개폐되는 밸브개폐부(250)가 구비될 수 있다. 상기 스테핑모터(230)에 공급되는 펄스수에 따라 상기 밸브개폐부(250)에서 세정수가 배출되는 개폐밸브의 변위량을 조절할 수 있다.The valve opening and closing
상기 스테핑모터(230)와 상기 밸브개폐부(250) 사이에 일정한 감속비를 갖는 캠장치(미도시)를 구비하여 보다 정밀하게 원점위치를 보정할 수 있다. A cam device (not shown) having a constant reduction ratio is provided between the stepping
상기 개폐밸브의 원점위치 보정시에 상기 개폐밸브의 초기위치가 원점위치와 가까울 경우에는 상기 밸브가 원점위치에 도달하여 그 위치에 강제로 정지된 후에도 과잉된 펄스수로 상기 스테핑모터(230)가 구동될 수 있다. 이에 따라, 오랜 시간동안 상기 스테핑모터(230)에 탈조현상이 발생하고, 이상음이나 진동이 문제될 수 있는 바, 이를 제어할 필요가 있다. When the initial position of the on-off valve is close to the home position when the home position of the on-off valve is corrected, the stepping
상기 스테핑모터(230)의 문제점을 방지하기 위해 상기 스테핑모터(230)가 목표위치에 도달한 때, 상기 밸브개폐부(250)가 초기화된 것으로 인식하여 상기 스테핑모터(230)의 구동상태를 제어하는 제어부(210)를 포함한다. 여기서, 상기 밸브개폐부(250)의 초기화는 상기 개폐밸브가 완전히 닫힌 상태로 볼 수 있다. 상기 목표위치는 상기 스테핑모터에 과부하가 걸리거나 탈조현상이 일어나는 시점이 되는 위치를 나타낼 수 있다. In order to prevent the problem of the stepping
상기 스테핑모터(230)가 목표위치에 도달한 것을 감지하기 위해 상기 스테핑모터(230)의 동작상태를 센싱하는 감지부(240)가 구비된다. 상기 감지부(240)에서 감지된 신호는 전기적인 신호로 변환되어 상기 제어부(210)에 전달될 수 있다. A
상기 감지부(240)는 자이로 센서, 진동 센서, 기울기 센서, 광센서, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 센서 각각은 상기 스테핑모터(230)의 관성, 진동, 기울기, 위치, 가속도 등을 검출할 수 있다. The
상기 광센서의 경우, 상기 스테핑모터(230)의 축에 홀(hole)이 있는 디스크 를 설치하여 목표위치에 도달시 발광소자와 수광소자 사이의 상기 디스크의 존재를 전기적인 신호로 상기 제어부(210)가 받아들여 상기 스테핑모터(230)의 위치나 속도로 변환 후 분석할 수 있다. 상기 디스크는 원판모양으로 형성될 수 있다.In the case of the optical sensor, the
도 2 및 도 3을 참조하여 개폐밸브의 원점위치 보정시스템을 설명하면, S300에서, 구동드라이브(220)에 의한 펄스로 스테핑모터(230)를 역회전구동시킬 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3, the home position correcting system of the on / off valve is described. In step S300, the stepping
S310에서, 감지부(240)에 의해 상기 스테핑모터(230)의 구동상태를 감지할 수 있다. In operation S310, the
S320에서, 상기 감지부(240)에서 감지된 신호를 통해 상기 스테핑모터(230)에 과부하가 걸리거나 탈조현상이 일어나는 시점인 목표위치에 도달한 것을 제어부(210)에서 판단할 수 있다. 만약, 목표위치에 도달한 것을 감지할 수 있는 신호가 없으면, 상기 스테핑모터(230)는 계속적으로 회전구동할 수 있다. 하지만, 상기 목표신호에 도달한 것으로 판단되면, 상기 스테핑모터(230)에 의해 자동개폐되는 밸브개폐부(250)가 초기화된 것으로 인식하여 상기 제어부(210)는 상기 스테핑모터(230)의 구동을 중단시킬 수 있다. 따라서, 과잉된 펄스수로 모터가 구동되어 탈조, 이상음, 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 모터의 탈조시간을 줄여 모터의 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. In S320, the
상기 원점위치 보정시 상기 스테핑모터(230)는 상기 밸브개폐부(250) 동작시 상기 스테핑모터(230)에 가해지는 펄스전압보다 낮은 펄스전압에 의해 구동되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 원점위치 보정시 상기 스테핑모터(230)는 상기 밸브개 폐부(250) 동작시 상기 스테핑모터(230)에 가해지는 펄스전압의 속도보다 빠른 펄스전압의 속도로 구동되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 개폐밸브의 원점위치 보정시에 상기 스테핑모터(230)에서 발생토크가 비교적 작게 걸리기 때문에 상기 스테핑모터(230)의 탈조, 이상음이나 진동을 더욱 줄일 수 있다. When the home position is corrected, the stepping
상기 개폐밸브의 원점위치 보정은 상기 밸브개폐부(250)의 동작 직전 또는 동작 직후에 수행하는 것이 바람직하다. 이것은 평상시에 개폐밸브의 이상상태를 감지하여 그 때마다 개폐밸브의 원점위치를 보정하는 것에 비하여 간단한 구성으로 모터의 탈조현상을 방지할 수 있다.The home position correction of the on / off valve is preferably performed immediately before or immediately after the operation of the valve opening /
이하, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.Hereinafter, the present invention is not limited to the above specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.
도 1은 종래의 개폐밸브의 원점위치 보정방법을 나타내기 위한 흐름도이다.1 is a flow chart showing a home position correction method of a conventional on-off valve.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 개폐밸브 원점위치 보정시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. Figure 2 is a schematic configuration diagram for explaining the open position valve home position correction system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개폐밸브 원점위치 보정시스템을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 3 is a flow chart for explaining the open position valve home position correction system according to an embodiment of the present invention.
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