KR20140131135A - A method for compensation of rotation angle of a rotating device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 회전 장치의 회전각 보정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rotation angle correcting method of a rotating device.
회전 장치는 축을 중심으로 회전하는 회전체를 구비하고 있는데, 회전체의 회전은 주로 모터나 엔진 등을 동력원으로 하여 이루어진다. The rotating device has a rotating body rotating around an axis. The rotating body is mainly made of a motor, an engine, or the like as a power source.
일반적인 회전 장치의 경우에, 모터나 엔진으로부터 동력이 발생하고, 발생된 동력은 동력 전달 장치에 의해 전달되어 회전체를 회전시키는 구조를 가지고 있다. In the case of a general rotating device, power is generated from a motor or an engine, and the generated power is transmitted by a power transmission device to rotate the rotating body.
회전 장치에 적용되는 동력 전달 장치로서 기어 장치를 사용할 수 있는데, 기어 장치를 구성하는 기어는 그 제조 과정 등에서 형상의 오차가 발생할 수 있다. 기어 장치 형상에 오차가 발생하게 되면, 회전체의 정밀한 회전각 제어가 어렵게 된다. A gear device can be used as a power transmitting device applied to a rotating device. Gears constituting the gear device may cause a shape error in the manufacturing process and the like. When an error is generated in the gear device shape, it is difficult to control the rotation angle of the rotating body precisely.
한편, 일본 공개특허공보 2005-195360호에는 기어의 형상 오차를 평가하는 기어 치면 오차 평가 장치가 개시되어 있다.On the other hand, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-195360 discloses a gear tooth surface error evaluation device for evaluating a shape error of a gear.
본 발명의 일 측면에 따르면, 회전 장치의 회전각 보정 방법을 구현하는 것을 주된 과제로 한다.According to an aspect of the present invention, a main object is to implement a method for correcting the rotation angle of a rotating device.
본 발명의 일 측면에 따르면, 구동 모터와, 상기 구동 모터의 축과 연결되며 복수개의 기어가 치합된 형태의 기어 시스템을 이용하여 회전체의 회전을 수행하는 회전 장치의 회전각 보정 방법에 있어서, (a) 상기 회전 장치와 이격된 위치에 레이저 거리 측정기를 배치하고, 상기 레이저 거리 측정기로 상기 회전체의 표면에 레이저를 조사하여 거리 변화 데이터를 얻는 단계;와, (b) 상기 거리 변화 데이터를 이용하여 구동 모터 제어용 테이블을 작성하는 단계;와, (c) 상기 구동 모터 제어용 테이블을 이용하여, 상기 구동 모터의 구동 시 상기 구동 모터의 축의 회전각을 보정하는 단계;를 포함하는 회전 장치의 회전각 보정 방법을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a rotation angle correction method of a rotation device for performing rotation of a rotating body using a drive motor and a gear system coupled to an axis of the drive motor and having a plurality of gears meshed, (a) disposing a laser distance measuring device at a position spaced apart from the rotating device, and irradiating a laser on the surface of the rotating device with the laser distance measuring device to obtain distance variation data; and (b) And (c) correcting a rotation angle of a shaft of the drive motor when the drive motor is driven by using the drive motor control table, Each calibration method is provided.
여기서, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 기어 시스템의 각 기어의 피치원이 완벽한 원형을 가진다는 가정 하에서, 상기 회전체가 360°회전을 하기 위한 상기 구동 모터의 축의 시험 구동량을 결정하는 단계;와, (a2) 상기 결정된 시험 구동량을 적용하여 상기 회전체를 반복 회전시키되, 각 반복 회전 사이에는 시간 간격을 두고 상기 시간 간격마다 상기 레이저 거리 측정기로 상기 회전체의 표면에 레이저를 조사하여 거리를 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.The step (a) includes the steps of: (a1) determining a test drive amount of the shaft of the drive motor for rotating the rotating body by 360 ° under the assumption that the pitch circle of each gear of the gear system has a perfect circle shape; (A2) repeatedly rotating the rotating body by applying the determined test drive amount, wherein a laser is provided on the surface of the rotating body by the laser distance measuring device at intervals of time between the respective repeated rotations, And measuring the distance by measuring the distance.
여기서, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 거리 변화 데이터를 이용하여 거리 변화 함수를 구하는 단계;와, (b2) 상기 거리 변화 함수로부터 상기 구동 모터 제어용 테이블을 작성하는 단계;를 포함할 수 있다.The step (b) may include: (b1) obtaining a distance variation function using the distance variation data, and (b2) creating the driving motor control table from the distance variation function have.
여기서, 상기 거리 변화 함수는 삼각 함수를 포함할 수 있다.Here, the distance variation function may include a trigonometric function.
여기서, 상기 (c) 단계에서, 상기 구동 모터의 축의 누적 회전수를 측정하고, 상기 구동 모터 제어용 테이블에서 상기 누적 회전수에 대응하는 데이터를 찾은 후, 상기 찾은 데이터에 따라 상기 구동 모터의 축의 회전각을 보정할 수 있다.In the step (c), the cumulative number of revolutions of the shaft of the driving motor is measured, the data corresponding to the cumulative number of revolutions is found in the driving motor control table, and the rotation The angle can be corrected.
여기서, 상기 구동 모터는 엔코더가 포함된 서보 모터일 수 있다.Here, the drive motor may be a servo motor including an encoder.
본 발명의 일 측면에 따른 회전 장치의 회전각 보정 방법은, 회전체의 회전각 제어를 정밀하게 수행할 수 있는 효과가 있다.The method of correcting the rotational angle of the rotating device according to an aspect of the present invention has the effect of precisely controlling the rotational angle of the rotating body.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 회전 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 회전 장치의 Ⅱ-Ⅱ선을 잘라 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 제1기어 및 제2기어의 피치원이 완벽한 원형을 가진다는 가정 하에서 제1기어 및 제2기어가 치합된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 회전체 표면의 거리 변화를 측정하기 위해 레이저 거리 측정기를 설치한 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 레이저 거리 측정기로 회전체의 표면까지의 거리를 첫 번째로 측정하고, 시험 구동량을 1회 적용하여 회전체를 회전 시킨 후, 회전체의 표면까지의 거리를 두 번째로 측정하는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 회전 구동축 O, 거리 차이 d1, 각도 β'의 관계를 자세히 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 레이저 거리 측정기로 회전체의 표면까지 측정한 거리의 변화 데이터를 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 구동 모터 제어용 테이블의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 관한 회전 장치가 구비된 감시 장치를 도시한 도면이다. 1 is a schematic perspective view of a rotating device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the rotating device shown in FIG. 1, taken along line II-II.
3 is a view showing a state in which the first gear and the second gear are engaged under the assumption that the pitch circle of the first gear and the second gear according to an embodiment of the present invention has a perfect circular shape.
4 is a view showing a state in which a laser distance measuring instrument is installed to measure a change in distance on the surface of a rotating body according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a laser distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. First, the distance to the surface of the rotating body is first measured, the test driving amount is applied once to rotate the rotating body, And the distance is measured a second time.
FIG. 6 is a view showing in detail the relationship of the rotational driving shaft O, the distance difference d1, and the angle? 'Shown in FIG.
7 is a graph schematically showing change data of a distance measured to the surface of a rotating body by a laser distance measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing an example of a drive motor control table according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a monitoring apparatus equipped with a rotating device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, the same reference numerals are used for constituent elements having substantially the same configuration, and redundant description is omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 회전 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 회전 장치의 Ⅱ-Ⅱ선을 잘라 도시한 개략적인 단면도이다. FIG. 1 is a schematic perspective view of a rotating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cutting line II-II of the rotating device shown in FIG.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 장치(100)는 감시 카메라 등의 감시 장치에 적용되는 회전 모듈(module)로서, 베이스(110), 회전체(120), 구동 모터(130), 기어 시스템(140), 제어부(150)를 포함한다.1 and 2, a
본 실시예에 따른 회전 장치(100)는 감시 장치에 적용되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 회전 장치는 회전체의 회전이 수행되는 곳이면 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 회전 장치는 산업 현장에서 사용되는 생산 로봇 시스템, 정밀 회전각 제어가 필요한 실험 장치 등에 사용될 수 있다.The rotating
베이스(110)는 회전체(120)를 회동 가능하게 지지하는 기능을 수행한다. 베이스(110)는 그 하부에 지지대(111)를 포함하는데, 지지대(111)는 건물, 기초 지지대, 지면 등에 볼트 등으로 설치될 수 있다. The
한편, 회전체(120)는 베이스(110)에 회전 가능하도록 설치되는데, 이를 위해 베어링(121)이 회전체(120)와 베이스(110) 사이에 설치된다.The rotating
회전체(120)의 일측에는 구동 모터(130)를 설치하는 구동 모터 설치부(122)가 형성되어 있다. A drive
구동 모터(130)는 제어부(150)로부터 전원 및 제어 신호를 받아 구동된다. 구동 모터(130)에서 발생된 동력은 축(131)에 의해 기어 시스템(140)에 전달된다.The
구동 모터(130)는 정밀 제어가 가능하도록 엔코더(미도시)가 내장된 서보 모터가 사용된다. The
본 실시예에 따른 구동 모터(130)는 엔코더가 내장된 서보 모터가 사용되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 구동 모터는 제어가 가능한 다른 형식의 모터도 될 수 있다. 예를 들면, 엔코더와 조합된 스텝 모터 등도 본 발명의 구동 모터로 사용될 수 있다. The
한편, 기어 시스템(140)은, 제1기어(141)와 그에 치합하는 제2기어(142)를 포함한다.The
제1기어(141)는 일반적인 스퍼기어의 형상을 가지며, 구동 모터(130)의 축(131)에 설치된다.The
제2기어(142)는 링 기어(ring gear) 형상을 가지며, 베이스(110)의 외면에 고정되도록 설치된다. 따라서, 제1기어(141)가 회전하면 제1기어(141)는 제2기어(142)와 치합하면서 제2기어(142)의 둘레를 따라 공전하게 되고, 그렇게 되면 회전체(120)는 회전 중심축 O를 중심으로 자전하게 된다. The
본 실시예에 따른 기어 시스템(140)은, 제1기어(141)와 제2기어(142)로 구성되어, 2개의 기어로만 이루어지지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 기어 시스템은 3개 이상의 기어로 구성될 수도 있다. The
제어부(150)는 외부로부터 전원을 공급받고, 미리 입력된 제어 프로그램 또는 원격 조종에 따라 구동 모터(130)를 제어하는 기능을 수행한다.The
제어부(150)는 전자 회로 장치로 구현될 수 있는데, 예를 들면, 집적회로칩과 같은 회로 소자, 회로 소자가 실장된 회로 기판 등으로 구현될 수 있다. The
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치(100)의 구동 모터(130)의 정밀한 제어를 위한 「구동 모터 제어용 테이블」을 작성하는 과정을 설명한다.Next, a process of creating a " drive motor control table " for precise control of the
먼저, 사용자는, 기어 시스템(140)의 제1기어(141) 및 제2기어(142)의 피치원이 완벽한 원형을 가진다는 가정을 한 상태에서, 회전체(120)가 360°회전을 하기 위한 구동 모터(130)의 축(131)의 시험 구동량(TS)을 결정한다. First, the user assumes that the pitch circle of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 제1기어 및 제2기어의 피치원이 완벽한 원형을 가진다는 가정 하에서 제1기어 및 제2기어가 치합된 모습을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1기어(141) 및 제2기어(142)의 피치원이 완벽한 원형을 가진다고 가정하고 제1기어(141)의 피치원의 반지름을 P라고 하고 제2기어(142)의 피치원의 반지름을 R이라고 하는 경우, 제1기어(141)가 제2기어(142)와 치합하여 회전하면서 화살표 방향으로 공전을 시작하여 원래의 초기 위치로 돌아오는데 필요한 축(131)의 회전각의 크기를 기준 회전각 θ으로 정의하고, 그러한 기준 회전각은 다음의 [수학식 1]과 같이 구할 수 있다. 3 is a view showing a state in which the first gear and the second gear are engaged under the assumption that the pitch circle of the first gear and the second gear according to an embodiment of the present invention has a perfect circular shape. 3, assuming that the pitch circle of the
여기서, 시험 구동량(TS), 기준 회전각 θ, 회전체(120)의 회전각에 대한 관계를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 기어 시스템(140)의 제1기어(141) 및 제2기어(142)의 피치원이 완벽한 원형을 가졌다면, 구동 모터(130)에 시험 구동량(TP)만큼의 회전 제어를 가하면, 축(131)은 기준 회전각 θ만큼 회전하게 되고, 제1기어(141)는 1회의 공전을 수행하여 회전체(120)가 360°회전을 수행하게 된다.Here, the relationship between the test drive amount TS, the reference rotation angle?, And the rotation angle of the
주의할 점은, 「구동 모터(130)에 시험 구동량(TP)만큼의 회전 제어를 가하면, 축(131)은 기준 회전각 θ만큼 회전하게 되고, 제1기어(141)는 1회의 공전을 수행하여 회전체(120)가 360°회전을 수행하는 작용」의 전제는, 전술한 바와 같이 기어 시스템(140)의 제1기어(141) 및 제2기어(142)의 피치원이 완벽한 원형을 가진 상태이어야 한다는 점이다. 즉, 기어 시스템(140)에 비원형 형상의 기어가 하나라도 포함되어 있으면, 구동 모터(130)에 시험 구동량(TP) 만큼의 회전 제어를 가하여도 회전체(120)는 정확히 360°를 회전하지 않고 360°를 초과하여 회전하거나 360°에 미달하여 회전하게 되는 경우가 대부분이기 때문이다. 그런데, 일반적으로 기어를 설계하고 제조하는 공정에서는 아무리 원형으로 설계하여도 제조 과정 중에 기어가 비원형성을 가지게 되는 경우가 많다. 따라서, 회전체(120)의 정밀한 회전각 제어를 위해서는 제1, 2기어(141)(142)의 비원형성을 고려하여 제어를 수행하여야 된다. Note that when the rotation control of the
한편, 사용자는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 장치(100)와 이격된 위치에 레이저 거리 측정기(200)를 배치한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 회전체 표면의 거리 변화를 측정하기 위해 레이저 거리 측정기를 설치한 모습을 도시한 도면이다.On the other hand, as shown in FIG. 4, the user places the laser
레이저 거리 측정기(200)는 레이저를 이용하여 조사 대상물까지의 거리를 측정하는 장치이다. 레이저 거리 측정기(200)에서 측정된 거리 데이터는 분석 장치(300)로 입력되어 분석된다.The
이어, 사용자는 상기 결정된 시험 구동량(TP)을 적용하여 회전체(120)를 반복 회전시키되, 각 반복 회전 사이에는 시간 간격을 두고 상기 시간 간격마다 레이저 거리 측정기(200)로 회전체(120)의 표면에 레이저를 조사하여 거리를 측정하여 거리 데이터를 분석 장치(300)로 전송한다.Then, the user repeatedly rotates the
도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 레이저 거리 측정기로 회전체의 표면까지의 거리를 첫 번째로 측정하고, 시험 구동량을 1회 적용하여 회전체를 회전 시킨 후, 회전체의 표면까지의 거리를 두 번째로 측정하는 모습을 도시한 도면이다.A detailed description will be given with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a laser distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. First, the distance to the surface of the rotating body is first measured, the test driving amount is applied once to rotate the rotating body, And the distance is measured a second time.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자는 최초로 레이저 거리 측정기(200)로 회전체(120)(도 5에서 실선으로 표시)의 표면상의 임의의 일점 P1에 레이저를 조사하여 최초 거리 L1을 측정한다. 5, the user first irradiates the
이어 사용자는, 레이저 거리 측정기(200)의 레이저 조사 방향을 고정한 채 구동 모터(130)에 시험 구동량(TP)을 적용하여 시계 방향으로 회전체(120)를 회전시킨 후, 회전체(120)(도 5에서 점선으로 표시)의 표면의 일점 P2에 레이저를 조사하여 두 번째 거리 L2를 측정한다. 도 5에서 점선으로 표시된 회전체(120)는 최초의 회전체(120)(도 5에서 실선으로 표시)보다 「360°+β」각도만큼 더 시계 방향으로 회전된 상태이다. 실제로 β 각도값은 아주 작은 값이라 눈으로 구별하기 어렵지만 도 5에서는 설명을 위해 과장되게 도시하였다. The user rotates the
도 5에 도시된 바와 같이, 첫 번째 거리(L1)와 두 번째 거리(L2) 측정값은 서로 거리 차이 d1(=L2-L1)을 가지는데, 전술한 바와 같이, 그러한 거리 차이는 제1기어(141) 및/또는 제2기어(142)의 비원형성에 근거한 것으로써 그러한 거리 차이로 상기 β 각도값을 구할 수 있는데, 이하 그 방법을 설명한다.5, the measured values of the first distance L1 and the second distance L2 have a distance difference d1 (= L2-L1), which, as described above, The β angle value can be obtained by such a distance difference based on the formation of the beads of the
도 6에 도시된 바와 같이, 회전체(120)의 회전 중심축(O)에서 점 P1에 이르는 거리 K와, 회전 중심축(O)에서 점 P2에 이르는 거리 K'는 거의 동일하여, 측정한 거리 차이 d1과 K를 이용하면 다음의 수학식 2를 이용하여 각도 β'를 구할 수 있다.As shown in Fig. 6, the distance K from the rotation center axis O of the
그런데, 상기 각도 β는 β'와 거의 동일하므로, 사용자는 거리 차이를 이용하여 β 각도값의 근사값을 구할 수 있다.However, since the angle? Is substantially equal to? ', The user can obtain an approximate value of the? Angle value using the distance difference.
이상과 같이, 분석 장치(300)가 회전체(120)의 상기 β 각도값을 구하면, 기하학적인 계산을 통해 상기 β 각도값을 0으로 하기 위한 구동 모터(130)의 축(131)의 회전 보정량을 결정할 수 있게 되는데, 이하, 구동 모터(130)의 축(131)의 회전각 보정량을 포함한 「구동 모터 제어용 테이블」을 작성하는 방법에 대해 설명한다.As described above, when the analyzing
사용자는, 이상과 같은 방법으로 상기 결정된 시험 구동량(TP)을 반복 적용하여 회전체(120)를 반복하여 회전시키되, 각 반복 회전 사이에는 레이저 거리 측정기(200)로 회전체(120)의 표면에 레이저를 조사하여 거리를 측정하여 거리 데이터를 분석 장치(300)로 전송함으로써 「거리 변화 데이터」를 얻는다. 사용자가 그러한 「거리 변화 데이터」를 충분히 수집한 후에는, 분석 장치(300)를 이용하여 「거리 변화 데이터」를 이용하여 거리 변화 함수를 구한다.The user repeatedly applies the determined test drive amount TP in the above-described manner to repeat the rotation of the
즉, 측정된 거리 변화 데이터를 그래프로 도시하면, 소정의 사이클을 가지게 되는데, 그 일 예가 도 7에 도시되어 있다. That is, when the measured distance variation data is shown in a graph, it has a predetermined cycle, and an example thereof is shown in FIG.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 레이저 거리 측정기로 회전체의 표면까지 측정한 거리의 변화 데이터를 개략적으로 도시한 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 시험 구동량(TP) 적용 횟수가 20회를 기점으로 하여 하나의 사이클을 이루게 되는데, 사용자는 그러한 거리 변화 데이터들을 이용하여, 「거리 변화 함수」를 구할 수 있다. 7 is a graph schematically showing change data of a distance measured to the surface of a rotating body by a laser distance measuring instrument according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the number of application times of the test drive amount TP is one cycle starting from 20 times. The user can obtain the " distance change function " using such distance change data.
「거리 변화 함수」의 일 예로 삼각 함수, 삼각 함수의 합성 함수, 일차 함수, 고차 함수 등으로 구현될 수 있는데, 「거리 변화 함수」는 거리 변화 데이터들의 움직임을 추종할 수 있으면 되고, 그 외에 특별한 제한은 없다.As an example of the " distance change function ", it can be implemented as a trigonometric function, a combination function of trigonometric functions, a linear function, a higher order function, etc. The " distance change function " can follow the movement of the distance change data. There is no limitation.
이어 사용자는, 구한 「거리 변화 함수」를 이용하여 「구동 모터 제어용 테이블」을 작성한다. Subsequently, the user creates a " drive motor control table " using the obtained " distance change function ".
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 구동 모터 제어용 테이블의 일 예를 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 구동 모터 제어용 테이블은 구동 모터(130)의 축(131)의 누적 회전수와 그에 따른 보정량을 이용하여 작성한다. 보정량은 구동 모터(130)의 축(131)의 「회전각 보정량」과 그에 따른 구동 모터(130)의 「제어 펄스 보정량」이 될 수 있다. 여기서, 「제어 펄스 보정량」을 이용하면, 사용자는 구동 모터(130)의 제어 시에 해당 「제어 펄스 보정량」을 이용하여 구동 모터(130)의 축(131)의 회전각을 직접 보정하게 된다.8 is a diagram showing an example of a drive motor control table according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the drive motor control table is created using the cumulative number of revolutions of the
본 실시예에 따르면, 측정한 「거리 변화 데이터」를 이용하여 일단 「거리 변화 함수」로 만들고, 「거리 변화 함수」를 이용하여 「구동 모터 제어용 테이블」을 작성하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 측정한 「거리 변화 데이터」를 이용하여 바로 「구동 모터 제어용 테이블」을 작성할 수도 있다. According to the present embodiment, the "distance change data" is used to make a "distance change function" once, and the "drive motor control table" is created using the "distance change function", but the present invention is not limited to this . That is, according to the present invention, it is also possible to directly create the " drive motor control table " using the measured " distance change data ".
이상과 같이, 사용자가 분석 장치(300)를 이용하여 「구동 모터 제어용 테이블」을 작성하고 나면, 그 「구동 모터 제어용 테이블」을 이용하여 구동 모터(130)를 제어할 수 있는데, 이하 그 과정을 설명한다.As described above, after the user creates the "drive motor control table" using the
사용자는 작성한 「구동 모터 제어용 테이블」을 분석 장치(300)로부터 제어부(150)로 옮겨 저장한다.The user transfers the created " driving motor control table " from the
제어부(150)에서는 구동 모터(130)를 작동시켜 회전 장치(100)를 작동시킨다. 이 때, 제어부(150)에서는 구동 모터(130)의 축(131)의 누적 회전수를 동시에 측정하여 저장하고, 상기 「구동 모터 제어용 테이블」에서 상기 축(131)의 누적 회전수에 대응하는 보정량 데이터를 찾은 후, 상기 찾은 보정량 데이터에 따라 구동 모터(130)의 축(131)의 회전각을 보정한다. 그렇게 되면, 기어 시스템(140)의 제1,2 기어(141)(142)의 비원형성을 보상할 수 있기 때문에, 회전체(120)의 정밀 회전 제어가 가능하게 된다. In the
여기서, 설명을 위해 도 8에 도시된 「구동 모터 제어용 테이블」을 이용하는 경우를 예를 든다. 만약, 구동 모터(130)의 축(131)의 누적 회전수가 3이면, 기어 시스템(140)의 비원형성에 기인하여 축(131)은 0.3°가 더 회전한 상태이므로, 제어부(150)는 구동 모터(130)의 제어 펄스량을 6만큼 감하여 구동 모터(130)의 축(131)의 회전각을 보정하게 된다.Here, for the sake of explanation, the case of using the " drive motor control table " shown in Fig. 8 will be described. If the cumulative number of revolutions of the
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 회전 장치의 표면에 레이저를 조사하여 거리 변화 데이터를 구하고, 그 거리 변화 데이터에 근거한 「구동 모터 제어용 테이블」을 작성하고 그 「구동 모터 제어용 테이블」을 구동 모터(130)의 제어에 이용함으로써, 기어 시스템(140)을 이루고 있는 제1,2기어(141)(142)들의 비원형성을 고려하여 구동 모터(130)를 제어할 수 있게 된다. 그렇게 되면, 높은 정밀도로 회전체(120)의 회전 운동(회전각 등)을 제어할 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, the surface of the rotating device is irradiated with laser to obtain distance variation data, and a "driving motor control table" based on the distance variation data is created, It is possible to control the driving
또한, 본 실시예에 따르면, 회전체(120)의 회전 운동을 정밀하게 제어하기 위해 고비용의 중공형 엔코더를 사용하지 않아도 높은 정밀도로 회전체(120)의 회전 운동을 제어할 수 있으므로, 비용을 절감할 수 있으며, 회전 장치(100)의 내부 구성도 간단히 할 수 있다.According to the present embodiment, since the rotational motion of the
한편, 도 9는 도 1에 도시된 회전 장치(100)를 구비하는 감시 장치(400)의 개략적인 사시도이다. 9 is a schematic perspective view of a
감시 장치(400)는, 회전체(120)의 상부에 촬상 장치(410)가 설치되어 있어서, 패닝(panning) 운동이 가능하도록 구성되어 있으며, 전술한 회전 장치(100)의 구성, 작용 및 효과가 그대로 적용될 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이 기어 장치(140)의 기어들(141)(142)의 비원형성을 고려하여 회전체(120)의 정밀한 회전 운동 제어가 가능하므로, 촬상 장치(410)에서 수행하는 촬상 작용, 감시 물체 추적 작용 등에 도움을 줄 수 있다. The
도 9에 도시된 감시 장치(400)에는 틸팅(tilting) 운동을 수행하는 구성이 개시되어 있지 않지만, 틸트 운동을 위한 공지의 구성도 추가할 수 있음은 물론이다.The
본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, You will understand the point. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
본 발명의 일 측면에 의하면, 회전 장치를 제조하거나 이용하는 산업에 적용될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the present invention can be applied to an industry in which a rotating device is manufactured or used.
100: 회전 장치 110: 베이스
120: 회전체 130: 구동 모터
140: 기어 시스템 150: 제어부
200: 레이저 거리 측정기 300: 분석 장치
400: 감시 장치100: Rotating device 110: Base
120: Rotor 130: Drive motor
140: Gear system 150:
200: Laser range finder 300: Analyzer
400: Monitoring device
Claims (6)
(a) 상기 회전 장치와 이격된 위치에 레이저 거리 측정기를 배치하고, 상기 레이저 거리 측정기로 상기 회전체의 표면에 레이저를 조사하여 거리 변화 데이터를 얻는 단계;
(b) 상기 거리 변화 데이터를 이용하여 구동 모터 제어용 테이블을 작성하는 단계; 및
(c) 상기 구동 모터 제어용 테이블을 이용하여, 상기 구동 모터의 구동 시 상기 구동 모터의 축의 회전각을 보정하는 단계;를 포함하는 회전 장치의 회전각 보정 방법. A rotation angle correcting method of a rotating apparatus for performing rotation of a rotating body using a driving motor and a gear system coupled to an axis of the driving motor and having a plurality of gears meshed,
(a) disposing a laser distance measuring device at a position spaced apart from the rotating device, and irradiating a laser on the surface of the rotating device with the laser distance measuring device to obtain distance variation data;
(b) creating a drive motor control table using the distance change data; And
(c) correcting the rotation angle of the axis of the drive motor when the drive motor is driven using the drive motor control table.
상기 (a) 단계는,
(a1) 상기 기어 시스템의 각 기어의 피치원이 완벽한 원형을 가진다는 가정 하에서, 상기 회전체가 360°회전을 하기 위한 상기 구동 모터의 축의 시험 구동량을 결정하는 단계; 및
(a2) 상기 결정된 시험 구동량을 적용하여 상기 회전체를 반복 회전시키되, 각 반복 회전 사이에는 시간 간격을 두고 상기 시간 간격마다 상기 레이저 거리 측정기로 상기 회전체의 표면에 레이저를 조사하여 거리를 측정하는 단계;를 포함하는 회전 장치의 회전각 보정 방법.The method according to claim 1,
The step (a)
(a1) determining a test drive amount of the shaft of the drive motor for rotating the rotating body by 360 °, under the assumption that the pitch circle of each gear of the gear system has a perfect circle; And
(a2) the laser is irradiated to the surface of the rotating body by the laser distance measuring device at intervals of time between the repeated rotations by applying the determined test drive amount, And correcting the rotation angle of the rotary device.
상기 (b) 단계는,
(b1) 상기 거리 변화 데이터를 이용하여 거리 변화 함수를 구하는 단계; 및
(b2) 상기 거리 변화 함수로부터 상기 구동 모터 제어용 테이블을 작성하는 단계;를 포함하는 회전 장치의 회전각 보정 방법.The method according to claim 1,
The step (b)
(b1) obtaining a distance variation function using the distance variation data; And
(b2) creating the drive motor controlling table from the distance changing function.
상기 거리 변화 함수는 삼각 함수를 포함하는 회전 장치의 회전각 보정 방법. The method of claim 3,
Wherein the distance change function includes a trigonometric function.
상기 (c) 단계에서, 상기 구동 모터의 축의 누적 회전수를 측정하고, 상기 구동 모터 제어용 테이블에서 상기 누적 회전수에 대응하는 데이터를 찾은 후, 상기 찾은 데이터에 따라 상기 구동 모터의 축의 회전각을 보정하는 회전 장치의 회전각 보정 방법. The method according to claim 1,
Wherein in the step (c), the cumulative number of revolutions of the shaft of the driving motor is measured, the data corresponding to the cumulative number of revolutions is found in the driving motor control table, and the rotation angle of the axis of the driving motor A method of correcting a rotational angle of a rotating device for correcting a rotational angle.
상기 구동 모터는 엔코더가 포함된 서보 모터인 회전 장치의 회전각 보정 방법. The method according to claim 1,
Wherein the drive motor is a servo motor including an encoder.
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