KR20140078152A - 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 롤투롤 장비에 있어서, 원단을 이동시키는 수개의 회전 롤에 각각의 서보모터가 구성되며, 상기 각각의 서보모터는 서보 드라이버를 통해서 구동됨과 함께 상기 서보 드라이버는 원단에 맞게 회전하는 회전 롤의 일괄적인 속도 측정 및 서보모터 토크를 제어할 수 있는 서보 콘트롤러부의 신호와 연결되며, 상기 서보 콘트롤러부는 데이터베이스 기반으로 PLC와 연동 되면서 롤투롤 장비 전체를 쉽게 제어할 수 있도록 구성되는 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템{Database based Servo motor control system for Roll to Roll Equipment}

본 발명은 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 롤투롤 장비에 있어서, 원단을 이동시키는 수개의 회전 롤에 각각의 서보모터가 구성되며, 상기 각각의 서보모터는 서보 드라이버를 통해서 구동됨과 함께 상기 서보 드라이버는 원단에 맞게 회전하는 회전 롤의 일괄적인 속도 측정 및 서보모터 토크를 제어할 수 있는 서보 콘트롤러부의 신호와 연결되며, 상기 서보 콘트롤러부는 데이터베이스 기반으로 PLC와 연동 되면서 롤투롤 장비 전체를 쉽게 제어할 수 있도록 구성되는 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 롤투롤 장비 시스템은 원단이 풀리는 롤과 되감기는 롤 사이에 감겨있는 종이, 필름, 직물, 고무, 동박 등의 이른바 원단의 가공 및 처리 공정에서 주행 중 원단을 당기는 힘 즉, 장력 값을 텐션 디텍터(datector)가 측정하여 측정된 데이터에 따라 상기 원단에 대한 다양한 파라미터값을 그때마다 계속 변경해가며 상기 장력을 일정하게 유지하도록 제어되는 시스템을 말한다.

이러한 종이. 필름, 직물, 고무, 동박 등의 원단을 감거나 푸는 경우에 상기 원단의 직경이 변화함에 따라 상기 원단의 장력 또한 변화한다.

이러한 경우, 감기거나 풀리는 상기 원단의 장력을 적절히 제어하지 않으면, 상기 원단의 늘어짐 또는 두께변화, 물성변화 등을 일으켜 원단의 절단 또는 재단규격의 편차 등이 발생하는 문제점이 있다.

그리고, 인쇄공정에서의 장력변화는 원단의 연신이나 단면이 빠지는 현상을 생기게 한다.

이러한 경우, 생산중인 제품에 대하여 품질불량의 문제점이 있다.

또한, 원단의 종류, 두께, 폭 등의 물성에 따라 장력 제어에 필요한 변수가 발생하게 되므로, 이러한 각 특성에 대하여 각각 다른 파라미터값이 적용되어야 하는데, 이러한 원단의 물성 변경 때마다 각각의 경우에 해당하는 적정 파라미터값을 매번 변경하는 등의 번거로움이 발생한다.

한편, 종래의 롤투롤 장비에 형성되는 수개의 회전 롤은 중앙 제어부(PLC)의 신호를 받아 회전속도 및 토크가 제어되는 방식이다.

그리고, 상기 회전 롤에 각각으로 형성된 서보모터의 경우 중앙 제어부(PLC)의 신호에 따라 회전되는 시스템이라 중앙 제어부(PLC)는 복잡한 구조의 데이터베이스로 이루어져 있어 전체적으로 전기적인 배선이나 제어시스템을 갖추는 컨트롤 판넬이 대형으로 형성되는 단점과 함께 작업자의 조작 숙련도와 전문성의 차이에 따라 제어 범위와 정확성에 차이가 나는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 롤투롤 장비 시스템에 구성되는 수개의 서보모터는 서보 드라이버를 통해서 구동됨과 함께 상기 서보 드라이버는 각각의 서보 콘트롤러부의 데이터베이스 기반 신호와 연결되어 종이, 필름, 직물, 고무, 동박의 원단 종류 및 두께, 폭 등의 물성에 따라 롤의 회전 속도를 제어할 수 있는 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템에 관한 것으로, 작업자의 작업 작업숙련도 또는 전문성 상관없이 원단에 맞게 일정속도로 일괄적으로 속도 측정 및 서보모터 토크를 제어하는 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 원단을 이동시키는 수개의 회전 롤에는 각각의 서보모터가 구성되며, 상기 각각의 서보모터는 서보 드라이버를 통해서 구동됨과 함께 상기 서보 드라이버는 원단에 맞게 회전하는 회전 롤의 일괄적인 속도 측정 및 서보모터 토크를 제어할 수 있는 서보 콘트롤러부 데이터베이스의 신호와 연결되며, 상기 서보 콘트롤러부는 데이터베이스 기반으로 PLC와 연동 되면서 롤투롤 장비 전체를 제어할 수 있는 구성이며, 상기 서보 콘트롤러부는 종이, 필름, 직물, 고무, 동박의 원단 종류 및 두께, 폭 등의 물성에 따라 롤의 회전 속도측정 및 토크를 제어할 수 있는 데이터베이스부와, 측정된 장력 값과 원단 주행 속도 등을 연산하여 데이터베이스에 적정 파라미터값을 선택하여 제어출력부 입력신호를 생성하는 연산부와, 텐션 디텍터와 연결되어 장력을 측정하는 신호 입력부와, 원단 주행 속도를 측정하는 검출부와, 서보모터를 제어하기 위한 제어 신호 출력을 서보 드러이버 입력 신호에 맞게 출력하는 제어 출력부와, 중앙제어부와 통신을 하고 각각의 서보 콘트롤러와 통신이 되는 통신부와, 멀티 통신을 위한 ID 설정을 위한 선택부를 갖는 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 롤투롤 장비에 적용되는 원단을 이송시킬 수 있는 다수의 롤에 각각으로 형성된 서보모터를 제어하는 서보 콘트롤러부는 데이터베이스 기반으로 원단의 특성에 따라 자동으로 속도 및 토크를 제어할 수 있다.

그리고, 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템은 자동으로 특성 값을 조정하여 작업자의 작업숙련도, 전문성 여부와 상관없이 일괄적인 제어를 할 수 있는 특징이 있다.

또한, 원단의 특성 값을 데이터베이스에 계속 저장할 수 있어 다양한 형태의 원단 특성에 따른 표준 값을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템의 구성을 계략적으로 보여주는 정면도.
도 2는 본 발명의 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템의 구성을 계략적으로 보여주는 블록도.
도 3은 본 발명의 데이터 베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템의 서보 콘트롤러부를 나타낸 블록도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

먼저, 본 발명의 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템은 도 1 및 도 2와 같이 수개의 회전 롤(40)을 각각으로 구동시키는 서보모터(30)가 구성된다.

여기서, 상기 각각의 서보모터(30)는 도 2 및 도 3과 같이 서보 드라이버(31)를 통해서 구동되며, 상기 서보 드라이버(31)는 원단에 맞게 일정하면서 일괄적인 속도 및 토크를 제어할 수 있는 서보 콘트롤러부(32)의 신호와 연동 된다.

여기서, 상기 서보모터(30)는 와인더기(10), 그라비아 코팅기(11), 마이크로 그라비아 코팅기(13), 와인더기(14), 코마슬롯다이 코팅기(15), 라이네이터 코팅기(19), 리와인더기(20)에 각각으로 구성되는 회전 롤(40)을 구동시키게 된다.

여기서, 원단은 도 1과 같이 와인더기(10), 그라비아 코팅기(11), 건조기 존(2), 마이크로 그라비어 코팅기(13), 와인더기(14), 코마슬롯다이 코팅기(15), 롤 서포트 테이프 드라이 존(16), 에어 플로팅 테이프 드라이 존(17), UV 드라이 존(18), 라미네이터(19)을 연속적으로 통과하면서 최종적으로 리와인더(20)의 회전 롤(40)에 최종적으로 감기는 구성이다.

한편, 원단을 이동시키는 수개의 회전 롤(40)을 구동시키는 각각의 서보모터(30)는 서보 드라이버(31)를 통해서 신호가 입력되면서 구동된다.

그리고, 상기 서보 드라이버(31)는 원단에 맞게 일정하면서 일괄적인 속도 및 토크를 제어할 수 있는 서보 콘트롤러부(32)와 신호가 연결된다.

여기서, 상기 서보 콘트롤러부(32)는 데이터베이스 기반으로 PLC(33)와 연동 되면서 롤투롤 장비 전체를 제어할 수 있는 특징이 있다.

여기서, 상기 서보 콘트롤러부(32)는 도 3과 같이 데이터베이스부(21), 연산부(22), 신호입력부(23), 검출부(24), 제어출력부(25, 통신부(26) 및 선택부(27)를 포함한다,

데이터베이스부(21)는 종이, 필름, 직물, 고무, 동박의 원단 종류 및 두께, 폭 등의 물성에 따라 롤의 회전 속도측정 및 서보모터 토크를 제어할 수 있는 제어 신호를 발생한다.

연산부(22)는 측정된 장력 값과 원단 주행 속도 등을 연산하여 데이터베이스에 적정 파라미터 값을 선택하여 제어출력부의 입력신호를 생성한다.

신호입력부(23)는 텐션 디텍터와 연결되어 장력을 측정하는 한다,

검출부(24)는 원단 주행 속도를 측정한다.

제어출력부(25)는 서보모터를 제어하기 위한 제어 신호 출력을 서보 드러이버 입력 신호에 맞게 출력한다.

통신부(26)는 PLC(33)와 통신을 하고 각각의 서보 콘트롤러와 통신이 이루어진다.

선택부(27)는 멀티 통신을 위한 ID 설정이 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 서보 콘트롤러부(32)는 다수의 서보모터(30)에 각각으로 구성되어 회전하는 회전 롤(40) 부분을 제어할 수 있다.

그리고, 다수의 서보 콘트롤러부(32)의 데이터베이스 기반으로 PLC(33)와 연동 되면서 롤투롤 시스템 전체를 제어할 수 있다.

여기서, 서보 콘트롤러부(32)의 제어출력부(25)는 4 ~ 20mA 전류로 출력 또는 0 ~ 10V 전원 출력부를 포함한다.

여기서, 상기 출력부는 서보 드러이버(31)에 인가되어 서보모터(30)를 제어하게 된다.

여기서, 서보 콘트롤러부(32)는 서보 드라이버(31)를 통해서 서보모터(30)의 회전수 및 토크의 정보를 받게 된다.

다시 도 1로 돌아가서, 서보모터(30)는 와인더기(10), 그라비아 코팅기(11), 마이크로 그라비아 코팅기(13), 와인더기(14), 코마슬롯다이 코팅기(15), 라이네이터 코팅기(19), 리와인더기(20)에 각각으로 구성된 후, 회전 롤(40)을 구동시키게 된다.

그리고, 상기 회전 롤(40)을 구동시키는 서보모터(30)는 서버 드라이버(31)와 데이터베이스의 신호에 의해 회전 및 토크는 제어된다.

여기서, 사용자는 종이, 필름, 직물, 고무, 동박의 원단 종류 및 두께, 폭 등의 물성에 따라 롤의 회전 속도 및 토크를 제어할 수 있는 서버 콘트롤러부(32)를 통하여 작업을 자동으로 진행하게 된다.

한편, 원단에서 발생하는 장력은 사용자로부터 입력된 특성 값 및 측정 값이 저장된 표준 값 및 목표장력 값으로 갱신된다.

또한, 수개의 서버 드라이버(31)를 연동시키기 위하여 서버 콘트롤러부(32)의 데이터베이스와 PLC(33)의 신호는 호환시키게 된다.

즉, 본 발명은 수개의 서보모터(30)는 서보 드라이버(31)를 통해서 구동됨과 함께 상기 서보 드라이버(31)는 각각의 서보 콘트롤러부(32)의 데이터베이스 신호와 연결되어 원단 종류 및 두께, 폭 등의 물성에 따라 롤의 회전 속도를 제어할 수 있고, 작업자의 작업 작업숙련도 또는 전문성 상관없이 원단에 맞게 일정속도로 일괄적으로 속도 및 토크를 제어하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 롤투롤 장비에 적용되는 원단을 이송시킬 수 있는 다수의 롤에 각각으로 형성된 서보모터를 제어하는 서보 콘트롤러부의 데이터베이스 기반으로 원단의 특성에 따라 자동으로 속도 및 토크를 제어할 수 있다.

그리고, 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템은 자동으로 특성 값을 조정하여 작업자의 작업숙련도, 전문성 여부와 상관없이 일괄적인 제어를 할 수 있는 특징이 있다.

또한, 원단의 특성 값을 데이터베이스에 계속 저장할 수 있어 다양한 형태의 원단 특성에 따른 표준 값을 얻을 수 있는 효과가 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10. 와인더기 11. 그라비아 코팅기
12. SUB 건조기 13. 마이크로 그라비어 코팅기
14. 와인더기 15. 콤마 스롯다이 코팅기
16. 롤 서포트 데이프 드라이 존 17. 에어 플로팅 데이프 드라이 존
18. UV 드라이 존 19. 라미네이터 코팅기
20. 리와이더기 21. 데이터베이스부
22. 연산부 23. 신호입력부
24. 검출부 25. 제어출력부
26. 통신부 27. 선택부
30. 서보모터 31. 서보 드라이버
32. 서보 콘트롤러부 33. PLC
40. 회전 롤

Claims (2)

1. 원단을 이동시키는 와인더기(10), 그라비아 코팅기(11), 마이크로 그라비아 코팅기(13), 와인더기(14), 코마슬롯다이 코팅기(15), 라이네이터 코팅기(19), 리와인더기(20)에 형성된 회전 롤(40)에는 독립된 각각의 서버 드라이버(31) 제어로 작동되는 서보모터(30)가 각각으로 구성되며,
   상기 각각의 서보 드라이버(31)는 원단에 맞게 일정하면서 일괄적인 속도 및 토크를 제어하는 서보 콘트롤러부(32)의 제어 신호를 받고,
   상기 서보 콘트롤러부(32)의 데이터베이스부(21)와 PLC(33)는 연동 되면서 롤투롤 장비 전체를 제어할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 데이터베이스기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 서보 콘트롤러부(32)는 종이, 필름, 직물, 고무, 동박의 원단 종류 및 두께, 폭 등의 물성에 따라 롤의 회전 속도측정 및 서보모터(30)의 토크를 제어할 수 있는 데이터베이스부(21);와
   상기 측정된 장력 값과 원단 주행 속도 등을 연산하여 데이터베이스에 적정 파라미터값을 선택하여 제어출력부 입력신호를 생성하는 연산부(22);와,
   텐션 디텍터와 연결되어 장력을 측정하는 신호 입력부(23);와,
   상기 원단 주행 속도를 측정하는 검출부(24);와,
   상기 서보모터(30)를 제어하기 위한 제어 신호 출력을 서보 드라이버 입력 신호에 맞게 출력하는 제어 출력부(25);와,
   PLC(33)와 통신을 하고 각각의 서보 콘트롤러(32)와 통신이 되는 통신부(26);와,
   멀티 통신을 위한 ID 설정을 위한 선택부(27)를 포함함과 아울러, 상기 서보 컨트롤러부(32)의 데이터베이스 기반으로 PLC(33)는 연동 되면서 롤투롤 시스템 전체를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터베이스 기반 롤투롤 장비용 서보모터 제어 시스템.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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