KR20140003005A - 이동체의 위치결정 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PLC(Programmable logic Controller)시스템에서 고정밀 위치제어를 위한 위치 결정 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동체를 기 설정된 위치로 이동하기 위하여 모터 제어신호를 출력하는 위치 결정부; 상기 위치 결정부에서 출력되는 제어신호에 따라 적어도 하나의 모터를 제어하는 모터 구동부; 및 상기 모터 구동부의 제어 신호에 따라 구동되는 적어도 하나의 모터를 포함한다.

Description

이동체의 위치결정 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling of set position}

본 발명은 PLC(Programmable logic Controller)시스템에서 고정밀 위치제어를 위한 위치 결정 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

자동화 분야의 PLC제품에 적용되는 위치 결정 모듈의 경우 이동체를 이동하기 위해서는 위치 결정 모듈이 모터를 제어하고 이동체에 대한 엔코더를 연결하는 구조를 이루고 있다. 상기 엔코더에서 출력되는 펄스를 고속카운터 모듈로 계수하여 고속카운터 모듈의 비교기능을 사용하여 설정 위치에 도달하도록 하는 동작을 수행하였다.

즉, 기존에 모터의 정지 없이 지정위치 도달 시 출력값을 내보내기 위해서는 모터에 엔코더를 부착하여 출력되는 펄스를 고속카운터 모듈에서 계수하고, 고속카운터 모듈의 비교출력 기능을 이용하여 설정된 위치에 출력되는 신호를 이용하여 원하는 위치로 이동체를 이동하였다.

이러한 시스템은 고속카운터 모듈과 엔코더가 추가로 필요하기 때문에 비용이 증가하게 되고, 추가 배선으로 인해 배선이 복잡하게 된다. 또한 PLC프로그램이 복잡 해지며, 고속 카운터 모듈의 최고 펄스 입력 속도를 초과하여 모터를 구동시킬 수 없고, 오차가 발생하는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 이동체가 이동하고자 하는 위치에 대한 연산 및 정확한 위치 이동을 위한 위치결정 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 이동체의 이동을 위한 추가적인 구성 없이 PLC프로그램의 간략화 및 오차발생을 최소화 하기 위한 위치결정 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 일 실시 예에 따른 이동체의 위치결정 제어 장치는 이동체를 기 설정된 위치로 이동하기 위하여 모터 제어신호를 출력하는 위치 결정부; 상기 위치 결정부에서 출력되는 제어신호에 따라 적어도 하나의 모터를 제어하는 모터 구동부; 및 상기 모터 구동부의 제어 신호에 따라 구동되는 적어도 하나의 모터를 포함한다.

본 발명에 따르면, 이동체의 위치결정 제어 장치 및 방법에 의하여 사용자가 원하는 위치로 이동체를 정확하고 신속하게 이동할 수 있는 효과를 가지고 있다.

또한 본 발명은 이동체의 위치 제어를 위한 부가적인 구성을 포함하지 않고, 최소한의 구성으로 이동체를 정확하게 이동할 수 있는 효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동체의 위치결정 제어장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 위치결정부의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위치 결정부에 저장된 이동체의 이동 위치에 따른 모터 제어 신호를 저장한 룩업테이블의 예를 나타낸 표이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동체의 위치결정 제어 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동체의 위치결정 제어장치의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동체의 위치결정 제어 장치는 위치결정부(110), 모터 구동부(120) 및 모터(130)를 포함할 수 있다.

위치결정부(110)는 이동체를 설정된 속도로 현재 위치로부터 이동하고자 하는 위치에 정확하게 이동시키는 위치 제어를 수행할 수 있다. 상기 이동체는 본 발명의 실시 예에 따라 PLC시스템의 제어에 의해 이동될 수 있는 피가공물 또는 공구 등의 다양하게 이동할 수 있는 대상체 일 수 있다.

모터 구동부(120)는 상기 위치결정부(110)로부터 출력되는 신호를 이용하여 모터의 구동을 제어할 수 있다. 모터 구동부(120)는 모터의 개수에 따라 대응되게 구성될 수 있다.

모터(130)는 상기 모터 구동부(120)의 제어신호에 의하여 물리적으로 소정 횟수 및 속도로 회전하여 상기 이동체의 이동을 위한 동작을 수행할 수 있다. 모터(130)는 하나 또는 복수개로 구성될 수 있으며, 상기 모터가 복수개인 경우 복수개 모터 각각에 대한 제어신호를 입력 받아 구동될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 위치결정부의 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위치 결정부에 저장된 이동체의 이동 위치에 따른 모터 제어 신호를 저장한 룩업테이블의 예를 나타낸 표이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 위치 결정부(110)는 제어부(111), 메모리부(112), 입력부(113) 및 위치신호 출력부(114)를 포함한다.

제어부(111)는 위치결정부(110)에서 이동체의 이동을 위한 모터의 회전 속도 또는 회전수에 대한 연산을 수행하거나, 메모리부(112)에 기 저장된 데이터를 독출할 수 있다. 제어부(111)는 상기 연산되거나 독출된 이동체의 이동위치에 따른 모터 회전수 또는 회전 속도에 대한 정보를 모터 구동부(120)로 출력하는 기능을 수행할 수 있다. 제어부(111)는 모터가 복수개인 경우 복수개 각각에 대한 회전수 또는 회전 속도에 대해 연산하거나 메모리부(112)로부터 독출할 수 있다.

제어부(111)는 이동체의 현재 위치와 기준 위치와의 오차범위를 연산하고, 이동 위치에 모터의 회전수 또는 회전 속도를 연산할 수 있다.

메모리부(112)는 입력부(113)에 입력되는 이동체의 이동위치에 따른 모터의 회전수 또는 회전 속도에 대한 정보를 저장할 수 있다. 상기 모터의 회전수 또는 회전속도에 대한 정보를 도 3에 도시된 바와 같이 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에서는 복수개의 모터를 구비하고 상기 복수개의 모터에 대응되게 이동체의 이동위치에 따른 회전수에 대한 정보를 룩업테이블 형태로 저장할 수 잇다.

입력부(113)는 이동체를 이동하고자 하는 위치 정보를 입력 받을 수 있다. 입력부(113)는 이동체의 이동 위치에 대해 기 설정된 이동 포인트 정보 등을 입력 받을 수 있다.

위치신호 출력부(114)는 상기 입력부(113)로부터 입력된 이동체의 이동 위치에 대한 정보에 따라 제어부(111)에서 메모리부(112)에 기 저장된 모터 회전 정보를 기초하여 생성된 제어신호를 입력 받아 모터 구동부(120)로 출력할 수 있다.

위치신호 출력부(114)는 제어부(110)의 제어신호에 따라 모터를 회전하기 위한 회전수 또는 회전 속도 정보를 포함하는 제어신호를 모터 구동부(120)로 출력할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 위치 결정 제어 장치는 상기한 바와 같이 이동체의 이동위치에 대한 정보 및 제어신호를 출력할 수 있는 위치결정부의 동작에 의하여 모터를 구동할 수 있다.

이하 도 4를 참조하여 이동체의 이동 위치결정 제어 동작을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동체의 위치결정 제어 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 이동체의 위치결정 제어 장치(100)는 이동체의 이동을 위한 대기모드를 수행하고(410단계) 상기 대기모드에서 위치결정부(110)의 제어부(111)는 입력부(112)로부터 입력되는 이동체의 이동 목적지 정보를 확인할 수 있다. (420단계)

제어부(111)는 상기 입력부(112)로부터 입력된 위치정보 또는 기 설정된 이동체의 위치에 대한 정보를 확인하고 이동체의 현재 위치 정보를 확인할 수 있다.(430단계) 즉, 제어부(111)는 현재 이동체가 위치한 위치정보와 기 설정된 시작위치에 대한 오차를 상쇄하기 위하여 현재 이동체의 위치정보를 확인한다.

제어부(111)는 현재 이동체의 위치 정보를 확인하고, 기 설정된 이동 목적지 위치에 따라 적어도 하나의 모터에 대한 회전수 또는 회전 속도를 연산하거나 메모리부(113)에 저장된 정보를 독출한다.(440단계)

제어부(111)는 상기 연산되거나 독출된 정보를 기초하여 이동체를 기 설정된 목적지로 이동할 수 있다.(450단계)

즉, 제어부(111)는 상기 이동체의 현재 위치와 기 설정된 이동 목적지에 대한 정보를 확인하고, 도 3의 표에서와 같이 이동 목적지(출력 위치 1 내지 출력위치 4)에 따라 적어도 하나의 모터 각각에 대한 회전 수를 연산 및 독출하여 상기 이동체를 이동 목적지로 이동할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 위치결정 제어 장치
110 : 위치결정부
111 : 제어부 112 : 메모리부
113 : 입력부 114 : 위치신호 출력부
120 : 모터 구동부
130 : 모터

Claims (6)

1. 이동체를 기 설정된 위치로 이동하기 위하여 모터 제어신호를 출력하는 위치 결정부;
   상기 위치 결정부에서 출력되는 제어신호에 따라 적어도 하나의 모터를 제어하는 모터 구동부; 및
   상기 모터 구동부의 제어 신호에 따라 구동되는 적어도 하나의 모터를 포함하는
   위치결정 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 위치 결정부는
   기 설정된 위치로 이동체를 이동하기 위하여 모터의 회전 속도 및 회전수에 따른 위치 정보를 저장하는 메모리부;
   상기 메모리부에 저장된 위치정보와 구동된 모터의 회전속도 또는 회전수를 비교하고, 상기 이동체를 해당위치로 이동하도록 제어하는 제어부;를 포함하는
   위치결정 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는
   모터의 회전 속도 또는 회전 수에 따라 출력되는 펄스를 카운트하고, 상기 펄스 수에 따라 기 설정된 위치 값으로 상기 이동체를 이동하는
   위치결정 제어 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 메모리부는
   적어도 하나의 모터 각각에 대해 이동체의 이동위치에 따른 각각의 회전 속도 또는 회전 수를 룩업테이블(look-up table)로 저장하는
   위치결정 제어 장치.
5. 제2항에 있어서,
   이동체의 이동위치에 따른 위치정보를 입력 받기 위한 입력부;
   상기 제어부에서 출력되는 이동체의 이동 위치에 따른 제어신호를 출력하기 위한 위치신호 출력부; 더 포함하는
   위치결정 제어 장치.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 이동체의 현재 위치와 기준 위치와의 오차범위를 연산하고, 이동 위치에 모터의 회전수 또는 회전 속도를 연산하는
   위치결정 제어 장치.

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