KR20190103732A - 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝모터유닛을 제어하는 모터제어부 컨트롤러가 공급되는 전류를 사인파로 하면서 가속과 감속 및 정지진동, 정지로 구분하여 전류를 선택적으로 공급하도록 하고, 출력시간을 지연시키도록 하는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법에 관한 것이다.

Description

고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법{Control methods for stepping motor which rotationa unit in taping machine}

본 발명은 스텝모터유닛을 제어하는 모터제어부 컨트롤러가 공급되는 전류를 사인파로 공급하면서 가속과 감속 및 정지진동, 정지로 구분하여 전류를 선택적으로 공급하도록 하고, 출력시간을 지연시키도록 하는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 스테핑 모터는 스텝(step) 상태의 펄스(pulse)에 순서를 부여함으로써 주어진 펄스 수에 비례한 각도 만큼 회전하는 모터로서 그 운동량(회전 각도)은 구동 펄스의 수에 비례하여 정확한 위치 결정을 실현하도록 하는 것이다.

즉, 회전자는 영구 자석으로 원둘레상의 4상 코일에 1상 또는 2상씩 순차적으로 전압을 인가함에 따라 일정 각도씩 회전하는 구성으로 이루어 진다.

그리고, 이와같은 스테핑 모터는 간헐회전하면서 부품을 공급하는 소형전자부품용 릴 테이핑 장치에 적용되며, 상기 릴 테이핑 장치는 부품을 상,하운동시키는 구동부 실린더와 릴 테이프를 간헐적으로 순차 회전시키는 스테핑모터가 구비된다.

더하여, 상기 릴 테이핑 장치는, 일정간격의 적재홈이 외주면을 따라 형성되어 있는 인덱스 테이블과, 스텝식으로 회전하는 상기 인덱스 테이블의 적재홈에 소형전자부품을 적재시키는 적재수단과, 그 인덱스 테이블의 적재홈으로부터 나온 소형전자부품을 상단 테이프 및 바닥 테이프로 차례로 테이핑하는 테이핑수단을 포함한다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1137330호에 스테핑 모터의 여자 전류 전환장치 기술이 제시되고 있으며 그 구성은, 테이핑 장치의 구동 기구(34)가 모터의 여자 전류 전환 장치(100)와, 모터 유닛(14)을 구비하고, 상기 여자 전류 전환 장치(100)는 컨트롤러(11)와, 지령 펄스 발생기(12)와, 모터 드라이버(13)와, 모터 유닛(14)과, 동기 회로(15)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 지령 펄스 발생기(12)는 스타트 신호(21)가 로우로 되고 동기 회로(15)에서 생성되는 상승 검출신호(24)가 하강하면 지령 펄스 신호(22)를 로우로 설정하여 소정 시간 대기하고, 상승 검출 신호(24)가 하강하면 지령 펄스 발생기(12)는 지령 펄스 신호(22)를 하이로 설정하며, 여자 전류의 상승에 동기하여 지령 펄스 신호(22)가 상승하기 때문에, 여자 전류가 생성되는 것은 항상 일정하여 시동 기간 내에 흐르는 여자 전류의 총량은 항상 일정해지는 것이다.

그러나, 상기와 같은 여자 전류 전환장치는, 별도의 동기회로를 필요로 하여 원가가 상승되고, 구형파에 의해 전류를 제어하는 구성으로 자체 진동이 발생되며, 여자 전류의 총량을 동일하게 하는 구성이나 모터 구동시 반응시차로 진동이 발생되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 스테핑 모터가 정지할 때 감쇠 진동의 편차를 대폭 억제하도록 하고, 진동제어를 통하여 수율을 향상시킬 수 있도록 하며, 진동발생은 물론 공진을 제어할 수 있도록 하는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 스텝모터유닛을 제어하는 모터제어부가 컨트롤러와 모터드라이버의 연결구조로 이루어지고, 상기 컨트롤러는 전류를 사인파로 하면서 가속과 감속 및 정지진동, 정지로 구분하여 전류를 선택적으로 공급하도록 하고, 출력시간을 지연시키도록 하는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 가속시 최대 전류의 45%, 감속시 최대 전류의 80%, 정지진동시 최대전류의 40%, 정지시 최대전류의 4%로 공급되는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 페라이트 비드를 삽입하여 역기전력을 차단하면서 바이폴라방식의 스텝모터가 사용되는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 스테핑 모터가 정지할 때 감쇠 진동의 편차를 대폭 억제하고, 진동제어를 통하여 수율을 향상시키며, 진동발생은 물론 공진을 제어하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 스텝모터를 도시한 블럭도이다.
도2는 본 발명에 따른 스텝모터를 도시한 블럭도이다.
도3은 본 발명에 따른 모터제어 순서도이다.
도4는 본 발명에 따른 모터의 제어상태를 도시한 그래프도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 제어용 회로도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 스텝모터를 도시한 블럭도이고, 도3은 본 발명에 따른 모터제어 순서도이며, 도4는 본 발명에 따른 모터의 제어상태를 도시한 그래프도이고, 도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 제어용 회로도이다.

본 발명의 스텝모터유닛(200)을 제어하는 모터제어부(100)가 컨트롤러(110)와 모터드라이버(150)의 연결구조로 이루어진다.

그리고, 상기 컨트롤러(110)는, 진동을 최소화 하도록 공급되는 전류가 사인파로 공급되도록 설치된다.

이때, 상기 스텝모터유닛(200)은, 저속 구동시 기동토크가 높으면 기동 정지시 높은 토크로 위치제어에 따른 진동을 최소화 하는 바이폴라 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

더하여, 상기 컨트롤러(110)는, 전류의 공급시 전류를 가속영역과 감속영역 및 정지진동영역으로 구분하여 선택적으로 공급토록 한다.

이때, 상기 가속영역에서는 가속의 전원이 공급되는 곳으로 최대 전류의 45%, 감속영역에서는 감속을 위한 전원이 공급되는 곳으로 최대 전류의 80%, 정지진동 영역에서는 정지진동을 위한 전원이 공급되는 곳으로 최대전류의 40%가 공급토록 설치되며, 한 싸이클이 시계방향으로 7.2도씩 진행토록 설치된다.

한편, 본 발명은 사인파(S)로 공급되는 전류는, 최대전류의 4%로 공급되는 출력지연시간이 더 구비된다.

이때, 상기 가속영역은 사인파의 일정위치까지 공급전류를 다단으로 구분하여 순차로 공급함으로써 진동을 제어토록 하여도 좋다.

그리고, 상기 스텝모터유닛(200)은, 페라이트 비드(210)를 삽입하여 역기전력을 차단하도록 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도5에서 도시한 바와같이 본 발명은, 스텝모터유닛(200)을 제어하는 모터제어부(100)가 컨트롤러(110)와 모터드라이버(150)의 연결구조로 이루어져 스텝모터유닛(200)에 공급되는 전류를 제어하여 진동 및 공진을 최소화 하도록 한다.

그리고, 상기 컨트롤러(110)는, 진동을 최소화 하도록 공급되는 전류가 사인파로 공급되도록 설치되어 공급되는 전류에 가감의 가능토록 한다.

이때, 상기 스텝모터유닛(200)은, 바이폴라 방식을 사용하여 기동 정지시 진동을 최소화 한다.

더하여, 상기 컨트롤러(110)에 의해 제어되는 스텝모터유닛은 공급되는 전류의 세기가 줄어 공진이 줄면서 소비전류가 줄어 모터의 발열량이 최소화 된다.

또한, 상기 컨트롤러(110)에 의해 제어되는 스텝모터유닛은, 전류의 감소시 발생되는 위상차를 제어토록 한다.

그리고, 상기 공급되는 전류는 가속영역에서 최대 전류의 45%가 사용되고, 상기 45%는 스타트 전원의 공급시 충격이 최소화 되는 영역이다.

더하여, 상기 공급되는 전류는 감속영역에서 최대 전류의 80%가 사용되고, 80%이상에서는 진동이 증가되며, 80% 이하에서는 동작시 위상차가 증가되는 문제가 있다.

또한, 상기 공급되는 전류는 정지진동영역에서 최대 전류의 40%가 사용되고, 40%이상에서는 진동이 증가되며, 40% 이하에서는 동작시 위상차가 증가되는 문제가 있다.

이때, 상기 사인파는 스텝모터유닛의 각 극성에 순차적으로 전원을 공급하여한 싸이클이 시계방향으로 7.2도씩 진행토록 한다.

한편, 본 발명은 사인파로 공급되는 전류는, 최대전류의 4%로 공급되는 출력지연시간이 더 구비되어 위상차를 줄이도록 한다.

이때, 상기 공진은 모든 구간에서 발생되나 일정구간에서 특히 많이 발생되는데 본 발명은 전류를 줄이면서 특정부분에서 전류의 세기를 키우도록 하여 공진을 제어토록 하고, 상기와 같은 제어방식을 통하여 18%정도의 수율증대 효과를 구현하였다.

그리고, 상기 스텝모터유닛(200)은, 코일(201)에 병렬로 다이오드(203)를 삽입하여 전류의 ON/OFF시 발생하는 역기전력을 제거하면서 역기전력시 발생하는 고주파 노이즈를 코일의 양단에 각각 직렬로 연결되는 페라이트 비드(210)가 의해 고주파 성분만 걸러주어 회로를 안정화 시키게 된다.

본 발명의 태양은 상술한 개개의 실시 형태에는 한정되는 것은 아니다. 특허청구범위에 규정된 내용 및 그 균등물로부터 도출되는 본 발명의 개념적인 사상과 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 추가, 변경 및 부분적 삭제가 가능하다.

100...모터제어부 110...컨트롤러
150...모터드라이버 200...스텝모터유닛
210...비드

Claims (3)

1. 스텝모터유닛을 제어하는 모터제어부가 컨트롤러와 모터드라이버의 연결구조로 이루어질 때
   상기 컨트롤러는, 전류를 사인파로 공급하면서 공급되는 전류가 가속과 감속 및 정지진동, 정지로 구분하여 순차로 공급하도록 하고, 출력시간을 지연시키도록 하는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 공급되는 전류가 스텝모터유닛의 가속시 최대 전류의 45%, 감속시 최대 전류의 80%, 정지진동시 최대전류의 40%가 공급되도록 하고,
   정지시 최대전류의 4%로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 스텝모터유닛은, 페라이트 비드를 삽입하여 역기전력을 차단하도록 하는 것을 특징으로 하는 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법.

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