KR20140081183A

KR20140081183A - 갠트리 타입 이송장치의 캐리어 제어방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20140081183A
Application number: KR1020120150667A
Authority: KR
Inventors: 강현종
Original assignee: 주식회사 맥스로텍
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-07-01

Abstract

본 발명은 갠트리 타입 이송장치의 작동거리를 신속·간단하면서도 정밀한 감시 및 보상이 가능하여 이로 인한 기기의 오류나 결함방지는 물론, 소재 그립동작의 정밀도 향상에 크게 기여할 수 있는 그 위치 및 보상 방법과 시스템에 관한 것이다.
즉 통상의 갠트리 이송장치에 있어서, 그립퍼 제어방법은 지령값에 의해 구동되는 서보모터(40)를 포함하는 캐리어의 현재 이동 거리값을 실시간 검출하는 현재 이동 거리값 검출단계; 상기 검출된 캐리어의 현재 이송 거리값과 제어부에서 송출된 지령값을 서로 대비하여 그 차이점인 오차값을 도출하는 비교차이점판별단계; 상기 확인된 오차값을 서보모터(40)에 전송해 피드백 보정될 수 있도록 하는 피드백 보정단계; 피드백 보정 후 다시 제어부의 최초 지령값과 서보모터의 현재 이동 거리값을 재차 확인하는 현재 이동 거리값 재확인 단계; 재확인 결과 문제가 없으면, 그 정확한 위치에서 상기 갠트리 이송장치의 그립퍼 아암을 하강시켜 그립동작의 실현하게 되는 정위치 그립 운전단계; 를 포함하는 것이다.

Description

갠트리 타입 이송장치의 캐리어 위치감시 및 그 자동 보상 제어방법과 시스템{The Gantry type feeder carrier position monitoring and automatic compensation control method and system}

본 발명은 갠트리 타입 이송장치의 작동거리를 신속·간단하면서도 정밀한 감시 및 보상이 가능하여 이로 인한 기기의 오류나 결함방지는 물론, 소재 그립동작의 정밀도 향상에 크게 기여할 수 있는 그 위치 및 보상 방법과 시스템에 관한 것이다.

통상 각종 산업활동 중 각 공정간 소재의 신속한 이송(반입과 반출)을 목적으로 하는 다양한 방식 및 구조의 갠트리(gantry) 타입 이송장치 및 그 제어시스템이 설치 적용되고 있는데,

이는 수직부재인 포스트를 양측에 세운 다음, 상기 포스트의 상부에 X축으로 이송되는 수평빔을 설치하고, 상기 수평빔에 형성된 이송레일(10)에는 X 축으로 수평이동하는 캐리어(20)가 설치되며, 상기 캐리어(20)에는 상,하 Z 축으로 동작하면서 소재를 픽업하는 그립퍼아암(30)가 설치되고, 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)에는 각 기능에 맞는 다수의 구동용 서보모터(40)가 각각 탑재되는 한편, 상기 캐리어(20)와 상당한 거리를 갖는 지상의 어느 일측에는 상기 캐리어(20)와 신호 연결된 메인 컨트롤 판넬(50)이 설치되고, 상기 메인 컨트롤 판넬(50)의 일측에는 작업자에 의해 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)의 동작지령을 하달하는 OP(60, operation)가 설치된다.

그리고, 갠트리 이송장치의 수평이동은, OP 및 메인판넬에서 송출된 지령 및 그 제어신호에 따라 캐리어에 탑재된 서보모터의 동작으로부터 발휘되고, 서보모터의 구동에 따라 수평이송되는 캐리어는, 소재에 대한 고정도 그립동작을 위해서는 소재가 셋팅이 된 지점에 아주 정밀하게 이동된 위치에서 그립 아암을 하강해 그립동작을 하지 않으면 그립동작의 정밀도 저하는 물론 심한 경우 소재 및 기기의 파손까지 이어질 수 있는 심각한 문제점이 발생이 될 수 있다.

그러나, 통상의 갠트리 이송장치의 제어시스템은 통해 동작하면, 서보모터에 전달된 제어부의 지령값과 서보모터의 구동에 따라 이동된 캐리어가 이동한 실제 거리값이 미세한 차이로 서로 다르게 나타나는 것에 대하여 특별한 대안이 없을 뿐 아니라 그 차이를 확인하는 것조차 사실상 어렵기 때문에 일정한 오차나 정밀성 결여 문제는 어느 정도 감수할 수밖에 없다.

따라서, 종래의 갠트리 이송장치의 제어시스템은 어느 정도의 품질만 제공되면 만족이 되는 일반적은 제품의 생산에만 사용될 뿐 고품질 초 정밀한 고가의 제품 생산에는 그 사용이 불가능한 문제점과 함께,

작업 중 위 오류에 따른 크고 작은 안전사고가 빈번하고, 공정중단 및 불량품이 증대되는 등 상당한 문제점이 더불어 발생함으로 이에 관한 새로운 대안이 요구된다.

이에 본 발명에서는 서보모터가 탑재된 캐리어의 이송을 위한 그 제어시, 지령값에 대한 캐리어의 현재 위치을 포함하는 현재 이송 거리값을 실시간 정밀 검출한 다음, 이를 그 지령값에 해당하는 목표이동거리값과 비교할 때, 나타나는 오차값 만큼 피드백 자동 보정 제어함에 따라 소재가 위치한 정확한 목표지점에서 그립퍼의 초정밀 그립작업이 가능토록 한 새로운 그 제어방법과 시스템을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 통상의 갠트리 이송장치에 있어서, 그립퍼 제어방법은 지령값에 의해 구동되는 서보모터(40)를 포함하는 캐리어의 현재 이동 거리값을 실시간 검출하는 현재 이동 거리값 검출단계; 상기 검출된 캐리어의 현재 이송 거리값과 제어부에서 송출된 지령값을 서로 대비하여 그 차이점인 오차값을 도출하는 비교차이점판별단계; 상기 확인된 오차값을 서보모터(40)에 전송해 피드백 보정될 수 있도록 하는 피드백 보정단계; 피드백 보정 후 다시 제어부의 최초 지령값과 서보모터의 현재 이동 거리값을 재차 확인하는 현재 이동 거리값 재확인 단계; 재확인 결과 문제가 없으면, 그 정확한 위치에서 상기 갠트리 이송장치의 그립퍼 아암을 하강시켜 그립동작의 실현하게 되는 정위치 그립 운전단계; 를 포함하는 것이다.

이상과 같은 해결 수단을 갖는 본 발명은 지령값과 서보모터 엔코더를 통해 검출된 현재 이동거리값을 비교한 다음, 오차가 확인될 경우 고효율 무선통신 수단인 광리피터를 통해 신속 고효율 자동화 피드백 제어가 가능함에 따라 항시 정확한 포지션에서 안전한 고정밀 그립퍼 동작을 수행할 수 있고, 캐리어의 위치 오류에 따른 소재, 기기의 손상방지 및 공정손실, 품질저하, 불량률 예방에 크게 기여할 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 위치감시 및 그 자동 보상 제어방법과 시스템의 블록도
도 2은 본 발명의 위치감시 및 그 자동 보상 제어방법과 시스템의 바람직한 일실시 상태를 나타낸 예시도.

본 발명은 갠트리 타입 이송장치의 캐리어 위치감시 및 그 자동 보상 시스템은 첨부된 각 도면에 의거보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 수직부재인 포스트를 양측에 세운 다음, 상기 포스트의 상부에 X축으로 이송되는 수평빔을 설치하고, 상기 수평빔에 형성된 이송레일(10)에는 X 축으로 수평이동하는 캐리어(20)가 설치되며, 상기 캐리어(20)에는 상,하 Z 축으로 동작하면서 소재를 픽업하는 그립퍼아암(30)가 설치되고, 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)에는 각 기능에 맞는 다수의 구동용 서보모터(40)가 각각 탑재되는 한편, 상기 캐리어(20)와 상당한 거리를 갖는 지상의 어느 일측에는 PLC가 구비되어 있으면서 상기 캐리어(20)와 신호 연결된 메인 컨트롤 판넬(50)이 설치되고, 상기 메인 컨트롤 판넬(50)의 일측에는 작업자에 의해 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)의 동작지령을 하달할 수 있게 터치 스크린을 갖는 OP(60, operation)가 설치된 통상의 갠트리 이송장치에 있어서,

본 발명의 요지 중 하나인 그 그립퍼 제어방법은,

상기 갠트리 이송장치를 이용해 소재를 자동으로 이송하기 위해 메인 컨트롤 판넬(50)의 PLC 제어부에서 서보모터(40)로 일정한 지령값을 하달하였을 때, 그 지령값에 의해 구동되는 서보모터(40)를 포함하는 캐리어(20)의 현재 이동 거리값을 실시간 검출하는 현재 이동 거리값 검출단계;

상기 검출된 캐리어의 현재 이송 거리값과 제어부에서 송출된 지령값을 서로 대비하여 그 차이점인 오차값을 도출하는 비교차이점판별단계;

상기 확인된 오차값을 서보 모터에 전송해 피드백 보정될 수 있도록 하는 피드백 보정단계;

피드백 보정 후 다시 제어부의 최초 지령값과 서보모터의 현재 이동 거리값을 재확인하는 현재 이동 거리값 재확인 단계;

재확인 결과 문제가 없으면, 그 정확한 위치에서 상기 캐리어(20)의 그립퍼 아암(30)을 하강시켜 그립동작의 실현하게 되는 정 위치 그립 운전단계; 를 포함하고,

상기 현재 이동 거리값 검출단계에서 실행되는 캐리어의 현재 이동 거리값의 검출은 서보모터(40)에 내장될 수 있는 엔코더로부터 정밀하게 검출하는 것과;

상기 캐리어(20)의 서보모터(40)와 제어부가 포함된 메인 컨트롤 판넬(50) 사이의 피드백 데이터 송·수신은, 광을 이용한 무선통신수단인 광리피터(210,220)를 이용해 실시간 송·수신하는 것; 을 그 특징으로 하였다.

다음으로, 본 발명의 요지 중 다른 하나인 그립퍼 보상 시스템은,

상기 캐리어(20)에 장치되는 서보모터(40)는 초 정밀한 거리측정수단인 엔코더가 탑재되어 있는 NC 서보모터를 설치한 것과;

상기 캐리어(20)의 일단에는, 상기 엔코더로 부터 검출된 서보모터(40)의 현재 이동거리값 정보를 무선통신으로 송신하거나 반대측의 다른 광리피터(220)에서 송신된 데이터를 무선통신으로 수신받을 수 있는 무선 송·수신용 캐리어측 광리피터(210)를 설치한 것과;

상기 캐리어(20) 및 그 캐리어(20)에 설치된 무선 송·수신용 캐리어측 광리피터(210)와 서로 일정한 거리만큼 유지된 레일구간에는, 상기 캐리어측 광리피터(210)에서 송신된 서보모터(40)의 현재 이동거리값 정보를 무선으로 수신받거나 또는 메인컨트롤 판넬(50)의 PLC로부터 전달된 제어신호를 상기 무선 송·수신용 캐리어측 광리피터(210)로 다시 무선으로 피드백 제어할 수 있게 송·수신할 수 있는 메인 컨트롤 판넬측 광리피터(220)를 설치하여서 된 것; 을 그 특징으로 하였다.

아울러, 상기 캐리어(20)의 그립퍼 아암(30) 일단에는 보조적인 위치확인용 센서(90)를 설치하여,이를 통해 서보모터(40)의 현재 이동 거리값에 대한 이중 확인이 실시될 수 있도록 하면, 서보모터(40)의 현재 이동거리 및 그 포지션을 좀더 명확하게 감시할 수 있다.

이와 같이 된 본 발명은 소재에 대한 그립동작시, 갠트리 이송장치에 장치된 캐리어의 현재 이동거리값을 서보모터의 엔코드로 검출한 다음,

제어부의 지령값과 대비 후 오차가 발견될 경우 그만큼 자동 보상(보정)이 이루어질 수 있도록 상기 제어부를 갖는 메인 컨트롤 판넬과 서보모터간 피드백 제어를 실현하는 동시에,

상기 피드백 제어에 필요한 데이터 송수신 수단으로 무선 통신용 광리피터를 활용함에 따라 보다 효과적이고 정밀한 피드백 제어를 통한 자동화 운전이 가능하게 되는 등 아주 유용한 발명이다.

20: 캐리어 30: 그립퍼아암
40: 서보모터 50: 메인 컨트롤 판넬
60: OP 210,220: 광리피터

Claims

수직부재인 포스트를 양측에 세운 다음, 상기 포스트의 상부에 X축으로 이송되는 수평빔을 설치하고, 상기 수평빔에 형성된 이송레일(10)에는 X 축으로 수평이동하는 캐리어(20)가 설치되며, 상기 캐리어(20)에는 상,하 Z 축으로 동작하면서 소재를 픽업하는 그립퍼아암(30)가 설치되고, 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)에는 각 기능에 맞는 다수의 구동용 서보모터(40)가 각각 탑재되는 한편, 상기 캐리어(20)와 상당한 거리를 갖는 지상의 어느 일측에는 PLC가 구비되어 있으면서 상기 캐리어(20)와 신호 연결된 메인 컨트롤 판넬(50)이 설치되고, 상기 메인 컨트롤 판넬(50)의 일측에는 작업자에 의해 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)의 동작지령을 하달할 수 있게 터치 스크린을 갖는 OP(60, operation)가 설치된 통상의 갠트리 이송장치에 있어서,

그 그립퍼 제어방법은,
상기 갠트리 이송장치를 이용해 소재를 자동으로 이송하기 위해 제어부에서 서보모터(40)로 일정한 지령값을 하달하였을 때, 그 지령값에 의해 구동되는 서보모터(40)를 포함하는 캐리어의 현재 이동 거리값을 실시간 검출하는 현재 이동 거리값 검출단계;
상기 검출된 캐리어의 현재 이송 거리값과 제어부에서 송출된 지령값을 서로 대비하여 그 차이점인 오차값을 도출하는 비교차이점판별단계;
상기 확인된 오차값을 서보모터(40)에 전송해 피드백 보정될 수 있도록 하는 피드백 보정단계;
피드백 보정 후 다시 제어부의 최초 지령값과 서보모터의 현재 이동 거리값을 재차 확인하는 현재 이동 거리값 재확인 단계;
재확인 결과 문제가 없으면, 그 정확한 위치에서 상기 갠트리 이송장치의 그립퍼 아암을 하강시켜 그립동작의 실현하게 되는 정위치 그립 운전단계; 를 포함하고,
상기 현재 이동 거리값 검출단계에서 실행되는 캐리어(20)의 현재 이동거리값의 검출은 서보모터(40)에 내장될 수 있는 엔코더로부터 정밀하게 검출하는 것과;
상기 캐리어(20)의 서보모터(40)와 제어부가 포함된 메인 컨트롤 판넬(50) 사이의 피드백 데이터 송·수신은, 광을 이용한 무선통신수단인 광리피터(210,220)를 이용해 실시간 송·수신하는 것;
을 특징으로 한 갠트리 타입 이송장치의 캐리어 위치감시 및 그 자동 보상 제어방법.
수직부재인 포스트를 양측에 세운 다음, 상기 포스트의 상부에 X축으로 이송되는 수평빔을 설치하고, 상기 수평빔에 형성된 이송레일(10)에는 X 축으로 수평이동하는 캐리어(20)가 설치되며, 상기 캐리어(20)에는 상,하 Z 축으로 동작하면서 소재를 픽업하는 그립퍼아암(30)가 설치되고, 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)에는 각 기능에 맞는 다수의 구동용 서보모터(40)가 각각 탑재되는 한편, 상기 캐리어(20)와 상당한 거리를 갖는 지상의 어느 일측에는 PLC가 구비되어 있으면서 상기 캐리어(20)와 신호 연결된 메인 컨트롤 판넬(50)이 설치되고, 상기 메인 컨트롤 판넬(50)의 일측에는 작업자에 의해 상기 캐리어(20) 및 그립퍼아암(30)의 동작지령을 하달할 수 있게 터치 스크린을 갖는 OP(60, operation)가 설치된 통상의 갠트리 이송장치에 있어서,

그 그립퍼 보상 시스템은,
상기 캐리어(20)에 장치되는 서보모터(40)는 초 정밀한 거리측정수단인 엔코더가 탑재되어 있는 NC 서보모터를 설치한 것과;
상기 캐리어(20)의 일단에는, 상기 엔코더로부터 검출된 서보모터(40)의 현재 이동거리값 정보를 무선통신으로 송신하거나 반대측의 다른 광리피터(220)에서 송신된 데이터를 무선통신으로 수신받을 수 있는 무선 송·수신용 캐리어측 광리피터(210)를 설치한 것과;
상기 캐리어(20) 및 그 캐리어(20)에 설치된 무선 송·수신용 캐리어측 광리피터(210)와 서로 일정한 거리만큼 유지된 레일구간에는, 상기 캐리어측 광리피터(210)에서 송신된 서보모터(40)의 현재 이동거리값 정보를 무선으로 수신받거나 또는 메인컨트롤 판넬(50)의 PLC로부터 전달된 제어신호를 상기 무선 송·수신용 캐리어측 광리피터(210)로 다시 무선으로 피드백 제어할 수 있게 송·수신할 수 있는 메인 컨트롤 판넬측 광리피터(220)를 설치하여서 된 것; 을 특징으로 한 갠트리 타입 이송장치의 캐리어 위치감시 및 그 자동 보상 제어시스템.
제 2항에 있어서,
상기 캐리어(20)의 그립퍼 아암(30) 일단에는 보조적인 위치확인용 센서(90)를 설치하여,이를 통해 서보모터(40)의 현재 이동 거리값에 대한 이중 확인이 실시될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한 갠트리 타입 이송장치의 캐리어 위치감시 및 그 자동 보상 시스템.