KR20200118498A - 측정 장비용 트리거 관리 디바이스 - Google Patents

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KR20200118498A
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숀 볼링
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오마르 모라
클린트 반데르기에센
제러드 그레코
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디더블유플리츠 오토메이션, 아이엔씨.
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Abstract

측정 장비 내에서 센서의 트리거링을 관리하기 위한 트리거 관리 디바이스와 연관된 장치, 시스템 및 방법이 본원에 개시된다. 실시예에서, 트리거 관리 디바이스는 센서에 커플링된 트리거 회로를 포함할 수 있으며, 트리거 회로는 트리거 전송으로부터 센서에 대한 데이터 캡처까지의 지연량을 결정하고, 센서로 트리거를 전송하고, 트리거는 센서로 하여금 센서 데이터를 캡처하게 한다. 트리거 관리 디바이스는 하나 이상의 인코더에 커플링된 인코더 회로를 더 포함할 수 있고, 하나 이상의 인코더는 하나 이상의 액추에이터 또는 모터의 위치를 표시하고, 인코더 회로는 트리거의 전송 후의 지연량인 시간에서 하나 이상의 인코더로부터 인코더 데이터를 캡처하고, 인코더 데이터는 하나 이상의 액추에이터 또는 모터의 현재 위치를 표시한다. 다른 실시예는 인코더 및 다른 데이터를 복수의 디바이스로 관리 및/또는 전송하는 회로를 포함할 수 있다.

Description

측정 장비용 트리거 관리 디바이스
관련 출원
본 출원은 "고속, 비접촉 좌표 측정을 위한 방법 및 장치"라는 제목으로 2018년 2월 28일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/636,739호에 대해 우선권을 주장하며, 그 전체 개시가 본원에 참조로 통합된다.
본 개시는 측정 시스템 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 개시는 측정 시스템 내에서 센서의 트리거링을 관리하기 위한 트리거 관리 디바이스에 관한 것이다.
본원에 제공되는 배경 설명은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 본원에서 달리 명시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 자료는 본 출원의 청구 범위에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함됨으로써 종래 기술로 인정되지 않는다.
레거시 측정 장비는 종종 센서와 측정되는 부품의 정적 위치 결정을 필요로 하며, 정확한 측정 및/또는 측정에 대응하는 부품에 대한 위치 결정을 달성하기 위해 부품과 접촉이 이루어진다. 이러한 접근법은 정확한 측정 및/또는 위치 결정을 종종 달성하지만, 부품 측정을 수행하는 데 필요한 시간이 길 수 있으며, 일부 구현에서는 하루에 최대 10개의 부품을 검사할 수 있다. 측정을 수행하는 긴 시간을 해결하기 위해, 일부 레거시 장비는 센서 및/또는 부품이 이동하는 동안 측정을 수행하도록 진화했거나, 센서와 부품이 정적인 시간량을 최소화하려고 시도했다. 그러나 센서 및/또는 부품이 이동하는 동안 측정을 수행하거나, 센서가 정적인 시간량을 최소화하는 것은 종종 측정 및/또는 위치 결정에 부정확성을 도입한다. 부정확성은 정확한 측정을 필요로 하는 부품의 측정에서 중요할 수 있다.
실시예는 첨부 도면과 연계하여 다음의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다. 이러한 설명을 용이하게 하기 위해, 유사한 참조 번호는 유사한 구조적 요소를 나타낸다. 실시예는 첨부 도면의 도면에서 한정이 아닌 예시의 방식으로 나타낸다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 예시적인 트리거 관리 디바이스 배열의 블록도를 나타낸다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 트리거 관리 디바이스를 구현하는 예시적인 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 예시적인 측정 조립체를 나타낸다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 예시적인 데이터 배열의 테이블을 나타낸다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 트리거 관리 디바이스의 초기화 절차에 대한 예시적인 타이밍 차트를 나타낸다.
도 6은 다양한 실시예에 따라 트리거 관리 디바이스에 의한 예시적인 트리거의 전송을 나타내는 예시적인 타이밍 차트를 나타낸다.
도 7은 다양한 실시예에 따라 트리거 관리 디바이스에 의해 수행될 예시적인 절차를 나타낸다.
측정 장비 내에서 센서의 트리거링을 관리하기 위한 트리거 관리 디바이스와 연관된 장치, 시스템 및 방법이 본원에 개시된다. 실시예에서, 트리거 관리 디바이스는 센서에 커플링된 트리거 회로를 포함할 수 있으며, 트리거 회로는 트리거 전송으로부터 센서에 대한 데이터 캡처까지의 지연량을 결정하고, 센서로 트리거를 전송하고, 트리거는 센서로 하여금 센서 데이터를 캡처하도록 한다. 트리거 관리 디바이스는 하나 이상의 인코더에 커플링된 인코더 회로를 추가로 포함하고, 하나 이상의 인코더는 하나 이상의 모터의 위치를 표시하고, 인코더 회로는 트리거의 전송 후의 지연량인 시간에서 하나 이상의 인코더로부터 인코더 데이터를 캡처하며, 인코더 데이터는 하나 이상의 모터의 현재 위치를 표시한다.
이하의 상세한 설명에서, 본원의 일부를 형성하는 첨부 도면을 참조하며, 여기서 동일한 숫자는 전체에 걸쳐 동일한 부분을 나타내며, 실시될 수 있는 예시적인 실시예의 방식으로 나타낸다. 다른 실시예가 이용될 수 있고 본 개시의 범위를 벗어나지 않고도 구조적 또는 논리적 변화가 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 한정적인 의미로 받아들여서는 안 되며, 실시예의 범위는 첨부된 청구 범위 및 그 균등물에 의해 정의된다.
본 개시의 양태는 첨부된 설명에서 개시된다. 본 개시의 대안적인 실시예 및 그 균등물은 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 고안될 수 있다. 이하 개시되는 유사한 요소는 도면에서 유사한 참조 번호로 나타낸다는 점에 유의해야 한다.
청구된 주제 대상을 이해하는 데 가장 도움이 되는 방식으로, 다양한 동작이 복수의 개별 액션 또는 동작으로서 차례로 설명될 수 있다. 그러나, 설명의 순서는 이러한 동작이 반드시 순서 의존적이라는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 특히, 이러한 동작은 표시 순서대로 수행되지 않을 수 있다. 설명되는 동작은 설명되는 실시예와 다른 순서로 수행될 수 있다. 다양한 추가 동작이 수행될 수 있고 및/또는 설명되는 동작이 추가 실시예에서 생략될 수 있다.
본 개시의 목적을 위해, "A 및/또는 B"라는 문구는 (A), (B) 또는 (A 및 B)를 의미한다. 본 개시의 목적을 위해, "A, B 및/또는 C"라는 문구는 (A), (B), (C), (A 및 B), (A 및 C), (B 및 C) 또는 (A, B 및 C)를 의미한다.
설명은 "실시예에서" 또는 "실시예들에서"라는 문구를 사용할 수 있으며, 이들 각각은 동일하거나 상이한 실시예 중 하나 이상을 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예와 관련하여 사용되는 "포함하는(comprising)", "포괄하는(including)", "갖는(having)" 등과 같은 용어는 동의어이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "회로"라는 용어는 어플리케이션 특정 집적 회로(ASIC: Application Specific Integrated Circuit), 전자 회로, 프로세서(공유, 전용 또는 그룹) 및/또는 하나 이상의 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램을 실행하는 메모리(공유, 전용 또는 그룹), 조합 논리 회로 및/또는 설명된 기능을 제공하는 다른 적절한 구성 요소를 지칭하거나, 이의 일부이거나 이를 포함할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 예시적인 트리거 관리 디바이스 배열(100)의 블록도를 나타낸다. 트리거 관리 디바이스 배열(100)은 하나 이상의 인코더(102)를 포함할 수 있다. 인코더(102)는 모터에 커플링될 수 있고 모터의 상태를 표시하는 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 인코더(102)의 출력은 모터의 위치, 모터의 이동량 또는 그 일부 조합을 표시할 수 있다. 일부 실시예에서, 인코더(102)는 인코더(102)에 커플링된 모터가 사전 규정된 거리만큼 작동될 때마다 펄스를 출력할 수 있거나, 인코더(102)에 커플링된 모터의 현재 위치의 표시를 출력할 수 있다. 또한, 인코더(102)는 모터의 위치를 표시하는 사인 식 또는 코사인 식을 출력할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "모터" 및 "액추에이터"라는 용어는 임의의 종류의 액추에이터, 모터, 솔레노이드, 또는 (센서와 같은) 부착된 디바이스가 물리적으로 이동될 수 있게 하는 임의의 다른 적절한 디바이스를 지칭할 수 있다. 일부 예는 통상적인 회전 모터, 선형 모터, 서보, 기어-구동 모터, 스테퍼 모터, 공압식 모터, 유압식 모터, 솔레노이드 및/또는 부착된 디바이스에 이동을 부여하기 위한 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있으며 이는 주어진 실시예에 적절할 수 있다.
트리거 관리 디바이스 배열(100)은 하나 이상의 센서(104)를 추가로 포함할 수 있다. 센서(104)는 수신 트리거에 응답하여 센서 데이터를 캡처할 수 있고 캡처된 센서 데이터를 출력할 수 있다. 센서(112)는 백색광 간섭계 센서, 크로매틱 공초점 센서, 스테레오 라인 스캔 센서, 레이저 삼각 측량 센서, 백색광 공초점 센서, 비전 센서, 적외선 센서, x-선 센서, 포인트 레이저 센서, 라인 스캔 레이저 센서(DWFritz 레이저 모듈, 고정밀 터치리스 계측 어플리케이션에 적절한 독점 레이저 센서), 백색광 센서, 간섭계 센서(즉, 거리 센서, 프린지 맵(fringe map) 센서 및/또는 표면 거칠기 센서), 비디오 센서, 카메라 센서, 공초점 센서, 컬러 센서, 접착 센서, 습도 센서, 온도 센서, 표면 마감 센서, 커패시턴스 센서, 터치 프로브 센서, 전시안(all seeing eye) 센서, 에어 게이지 센서, 초음파 센서, 이미징 센서, 딥 러닝 센서 또는 그 일부 조합을 포함할 수 있다.
트리거 관리 디바이스 배열(100)은 하나 이상의 감시 디바이스(106)를 추가로 포함할 수 있다. 감시 디바이스(106)는 트리거 관리 디바이스 배열(100)의 하나 이상의 요소의 동작을 제어할 수 있고 및/또는 트리거 관리 디바이스 배열(100)의 하나 이상의 요소로부터 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 감시 디바이스(106)는 인코더(102) 및/또는 센서(104)로부터 데이터를 검색하고 컴파일할 수 있다. 또한, 감시 디바이스(106)는 센서 데이터를 캡처하는 센서(104)를 트리거링하기 위한 트리거링 스킴을 규정할 수 있다.
트리거 관리 디바이스 배열(100)은 트리거 관리 디바이스(108)를 추가로 포함할 수 있다. 트리거 관리 디바이스(108)는 인코더(102), 센서(104) 및 감시 디바이스(106)에 커플링되는 전기 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 트리거 관리 디바이스(108)는 회로 보드에 장착된 하나 이상의 전기 구성 요소 내에 회로 보드를 포함할 수 있고, 회로 보드는 일부 실시예에서 (박스와 같은) 인클로저 내에 위치될 수 있다.
실시예에서, (다른 구성 요소 중에서) 감시 디바이스(106), 트리거 관리 디바이스(108), 트리거 회로(110) 및 인코더 회로(112)를 포함하는 트리거 관리 디바이스 배열(100)의 하나 이상의 구성 요소는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어 구현은 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: field-programmable gate array), 어플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), ARM, Intel, AMD 또는 다른 적절한 마이크로프로세서와 같은 범용 프로세서 또는 상술한 것 중 임의의 것의 조합을 사용할 수 있다. 다른 예시적인 구현은 소프트웨어와 조합하여 (ARM 프로세서와 같은) 범용 프로세서 또는 (예를 들어, Atmel 또는 유사한 프로세서와 같은) 마이크로컨트롤러를 사용할 수 있다. 또 다른 예는 상술한 것 중 임의의 것의 조합을 사용할 수 있다.
트리거 관리 디바이스(108)는 트리거 회로(110)를 포함할 수 있다. 트리거 관리 디바이스(108) 및/또는 트리거 회로(110)는 각각의 센서(104)의 위치, 트리거를 전송할 때, 각각의 센서(104)로부터 판독할 때, 및 각각의 센서(104)로부터 측정치를 획득하는 것과 관련된 다른 이러한 기능을 결정하는 데 필요한 임의의 수학적 계산을 처리할 수 있다. 트리거 회로(110)는 센서(104) 및 감시 디바이스(106)에 커플링될 수 있다. 트리거 회로(110)는 센서(104)에 대한 하나 이상의 트리거를 생성하고 센서(104)로 트리거를 전송하여 센서(104)로 하여금 센서 데이터를 캡처하도록 할 수 있다. 예를 들어, 트리거 회로(110)는 감시 디바이스(106)로부터 트리거링 스킴을 수신할 수 있다. 트리거 회로(110)는 트리거링 스킴을 분석하고 트리거링 스킴에 기초하여 센서(104)에 대한 트리거를 생성할 수 있다. 예를 들어, 트리거 회로(110)는 트리거링 스킴을 분석하여 센서(104) 중 하나 이상이 특정 시간에, 특정 시간 간격에, 특정 인코더 값에, 인코더 값의 특정 간격에, 특정 센서 위치에, 또는 그 일부 조합에서 트리거링되어야 한다고 결정할 수 있다. 또한, 트리거 회로(110)는 트리거링 스킴 내에서 하나 이상의 식을 식별하고, 식이 0과 같은 특정 값과 같을 때마다 하나 이상의 센서(104)가 트리거링되어야 한다고 결정할 수 있다. 식은 인코더 값, 시간 값 또는 그 일부 조합에 기초한 변수를 포함할 수 있다.
알려진 측정 시스템, 특히 접촉-스타일 센서를 채용하는 시스템은 객체를 측정하기 전에 센서를 늦추거나 정지시킬 수 있다. 특히 터치리스 또는 제로-접촉 센서가 채용될 수 있는 모션에 센서(104)가 유지될 수 있다면, 주어진 객체를 완전히 측정하는 데 필요한 시간이 감소될 수 있다(예를 들어, 객체가 더 짧은 시간에 측정될 수 있음).
하나의 가능한 실시예에서, 트리거 회로(110)는 트리거가 센서(104)로 전송되는 시간과 센서(104)가 센서 데이터 캡처를 시작하는 시간 사이의 지연 시간량을 결정한다. 이러한 접근법은 측정치의 디-스큐잉(de-skewing)을 허용할 수 있다. 트리거가 센서(104)로 전송될 때, 주어진 센서(104)의 특성 및 주어진 구현의 상세 사항에 따라, 전송되는 트리거와 캡처되는 측정 사이에 지연이 있을 수 있다. (예를 들어, 모든 측정을 캡처하기 위해 센서(104)를 정지시키지 않음으로써 시간을 절약하기 위해) 센서(104)가 트리거링될 때 이동하는 경우, 실제 측정은 트리거가 전송될 때 인코더-표시 위치와 다른 위치에서 캡처될 수 있다. 따라서, 스큐(skew)로 알려진 오류는 측정 정확도를 제한할 것이다. 스큐는 트리거 전송과 실제 측정 사이의 지연을 알면 보상될 수 있다. 하나 이상의 주어진 축 또는 차원(여기서는 설명의 편의를 위해 단일 차원 이동을 사용)에서 센서(104)의 속도를 아는 것과 결합하여, 트리거 회로(110)는 연관된 인코더(102)가 센서(104)가 의도된 측정 지점 이전에 어느 거리에 위치됨을 표시할 때 트리거를 전송할 수 있다. 이 거리는 센서(104)의 속도에 의존할 것이며; 더 빠른 속도 및/또는 더 긴 지연은 점점 더 진행되는 시간에 트리거를 전송하는 것을 필요로 할 것이다. 인코더 또는 거리 오프셋 관점에서 지연을 결정하는 이러한 접근법은 객체 주위의 특정 지점 또는 위치에서 측정이 이루어져야 하는 경우 유용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 센서(104)와 연관된 인코더 또는 인코더들이 특정 위치를 표시할 때 측정이 이루어져야 하며; 인코더 위치의 관점에서 오프셋 또는 지연을 사용하는 것은 연관된 인코더(들)가 원하는 위치를 표시할 때 그에 따라 측정되고 있는 센서(104)의 값으로 귀결된다. 이러한 일부 실시예에서, 인코더 값이 정확한 배치를 확인하기 위해 판독될 수 있다.
다른 실시예에서, 트리거 회로(110)는 트리거의 전송과 인코더로부터의 데이터 판독 사이의 지연 시간을 결정한다. 이러한 실시예는 특정 위치에서 각 측정을 수행할 필요 없이 객체의 일련의 샘플을 취해야 할 때 유용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 트리거가 전송된 후 사전 결정된 지연이 이어진다. 사전 결정된 지연이 경과하면, 센서(104) 및 그와 연관된 인코더(들) 모두가 판독된다. 따라서, 인코더 값은 센서(104) 판독의 실제 위치를 표시한다. 예를 들어, 릿지(ridge), 곡선, 표면, 에지 또는 다른 2차원 또는 3차원 피처와 같은 객체 피처가 사전 결정된 레이트로 측정되어야 하는 경우, 예를 들어, 밀리 초 또는 다른 적절한 값마다 샘플링하는 경우, 일련의 트리거는 샘플링 레이트(예를 들어, 밀리 초마다)로 전송될 수 있다. 그 후, 트리거 회로(110)는 사전 결정된 레이트로 사전 결정된 지연 후에 센서(104) 및 관련 인코더(들)를 판독한다. 측정 결과는 각각의 측정에 대한 정확한 위치를 제공한다.
트리거 회로(110)는 지연 시간량을 결정하기 위해 초기화 절차를 구현할 수 있다. 일부 실시예에서, 초기화 절차는 센서(104)로 트리거를 전송하고, 센서(104)에 의한 센서 데이터 캡처의 개시를 표시하는 센서(104)로부터의 표시를 검출하고, 트리거의 전송과 표시 사이의 지연 시간을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 초기화 절차는 알려진 위치에서 및/또는 알려진 차원으로 교정 이동 및 타겟의 특정 세트와 관련될 수 있다. 주어진 센서(104)의 속도는 센서(104)의 진행 경로에 대한 지식과 결합된 관련 인코더(102)를 특정 간격으로 판독함으로써 용이하게 결정될 수 있다. 센서가 일정한 페이스로 병진 이동될 수 있는 다른 실시예에서, 트리거 회로(110)는 일정한 페이스로 병진 이동되고 있는 센서(104)로 트리거를 전송하고, 트리거가 전송되었을 때 센서의 위치를 결정하고(이는 인코더 회로와의 통신을 통해 결정될 수 있음), (센서(104)의 위치를 표시하는 캡처된 센서 데이터에 의해서와 같이) 센서 데이터가 캡처될 때 센서(104)의 위치를 결정하고, 일정한 페이스로 센서(104)에 의해 진행된 거리에 기초하여 트리거의 전송과 캡처 사이의 지연 시간을 결정할 수 있다. 실시예에서, 타겟은 실시예를 구현하는 계측 기기의 베이스 또는 다른 알려진 기준 데이터에 부착될 수 있다.
센서(104)가 복수의 차원에서 동시에 이동하고 있을 때, 매트릭스 수학 기술(예를 들어, 복수의 벡터)은 공간을 통한 센서(104)의 실제 경로를 계산하기 위하여, 가능하게는 각각의 차원에 대해 적어도 하나의 인코더(102)를 통해 측정된 이동을 결합하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 선형 식은 매트릭스 수학 기술을 사용하여 조정된 다양한 식의 결과와 함께 주어진 축을 따른 위치를 결정하기 위해 각각의 축에 대해 사용될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 사인 또는 코사인 수학도 사용될 수 있으며; 일부 구현에서, 이러한 접근법은 복잡한 및/또는 복수-차원의 표면 또는 체적을 통한 이동을 처리할 때 필요할 수 있다. 센서 위치를 결정하기 위한 주어진 수학적 기술의 선택은 주어진 실시예의 특정 요건 및/또는 설계 능력에 의존할 것이다.
또한, 센서(104)의 이동에 더하여 측정된 객체가 이동하는 실시예에서, 객체의 이동에 의해 부과된 오류는 경감될 필요가 있을 수 있다. 다양한 중량을 가진 객체는 이동될 때 측정 가능한 위치 차이를 유발할 수 있다. 객체가 놓이는 플래튼에는 플래튼 이동에 대한 다른 객체 질량의 영향을 캡처하는 로드 셀 또는 다른 측정 디바이스(본질적으로 인코더의 형태)가 장착될 수 있어 플래튼 위치를 조정할 수 있고 및/또는 센서(104)의 위치 계산에 고려될 수 있다.
주어진 실시예는 복수의 센서(104)를 채용할 수 있다. 실시예의 구성에 따라, 복수의 센서(104)는 순차적으로 채용될 수 있으며, 각각의 센서(104)는 직렬로 측정될 객체 위에서 이동된다. 이러한 접근법에서, 각각의 센서(104)는 측정될 객체의 양태에 따라 동일하거나 상이한 경로를 따를 수 있다. 복수의 센서(104)는 또한 병렬로 채용될 수 있으며, 각각의 센서(104)는 객체 상의 공통 지점 또는 지점들이 각각의 센서(104)에 의해 측정될 수 있는 경우와 같이 동시에 동작 및 감지된다. 또 다른 실시예는 직렬 및 병렬 접근법의 조합을 사용할 수 있으며, 센서(104)의 서브세트는 순차적으로 채용되며 다른 서브세트는 병렬로 채용된다. 동일하거나 유사한 유형의 복수의 센서(104)가 일부 실시예에서 병렬로 채용되어 객체에 대한 측정의 포인트 클라우드를 신속하게 생성할 수 있다.
트리거 관리 디바이스(108)는 인코더 회로(112)를 추가로 포함할 수 있다. 인코더 회로(112)는 인코더(102) 및 감시 디바이스(106)에 커플링될 수 있다. 인코더 회로(112)는 인코더(102)로부터 인코더 데이터를 캡처할 수 있다. 특히, 인코더 회로(112)는 특정 시간에 인코더(102)로부터 인코더 데이터를 캡처할 수 있으며, 여기서 인코더 데이터는 특정 시간에 인코더(102)에 커플링된 모터의 상태를 표시할 수 있다. 인코더 회로(112)는 캡처된 인코더 데이터를 저장하고 및/또는 캡처된 인코더 데이터를 감시 디바이스(106)로 전송할 수 있다. 인코더 회로(112)는 저장 및/또는 감시 디바이스(106)로의 전송을 위해 캡처된 인코더 데이터를 포맷할 수 있다.
인코더 회로(112)는 인코더 데이터를 캡처할 때 지연 시간을 고려할 수 있고 및/또는 트리거 회로(110)는 트리거를 전송할 때 지연 시간을 고려할 수 있다. 특히, 센서 데이터가 센서(104)에 의해 캡처될 때 센서(104)의 위치를 결정하기 위해 인코더 데이터의 값을 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 트리거가 전송되는 동시에 인코더 데이터가 캡처되는 레거시 시스템은 트리거 전송과 센서 데이터 캡처 사이의 지연 시간이 고려되지 않기 때문에 센서(104) 위치의 부정확할 결정으로 귀결될 수 있다. 따라서, 레거시 시스템은 특히 센서(104)가 이동하고 있을 때 캡처된 인코더 데이터에 기초하여 센서(104)의 부정확한 위치를 표시할 수 있다. 트리거 관리 디바이스(108)는 인코더 데이터의 캡처와 센서 데이터의 캡처가 대략 동시에(예를 들어, 실시예에서 1 마이크로 초 이내) 발생하는 것을 보장할 수 있다.
특히, 인코더 회로(112) 및 트리거 회로(110)는 인코더 데이터가 캡처되기 전에 센서(104)에 대응하는 지연 시간에 센서(104) 각각에 트리거를 전송하도록 협업적으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 트리거 회로(110)는 제1 시간에 트리거를 센서(104)로 전송할 수 있다. 인코더 회로(112)는 그 다음 제2 시간에 인코더 데이터를 캡처할 수 있으며, 여기서 제2 시간은 센서(104)에 대응하는 지연 시간의 양만큼 제1 시간 이후이다. 따라서, 센서(104)는 인코더 회로(112)가 인코더 데이터를 캡처하는 것과 대략 동시에 (예를 들어, 1 마이크로 초 이내) 센서 데이터를 캡처해야 한다. 복수의 센서(104)가 있는 경우, 트리거 회로(110)는 센서(104) 각각에 대응하는 지연 시간을 결정할 수 있고, 센서(104) 각각을 트리거링할 때 지연 시간을 고려할 수 있고 및/또는 인코더 회로(112)는 인코더 데이터를 캡처할 때 지연 시간을 고려할 수 있다.
일부 실시예에서, 트리거링 스킴은 센서(104)의 병진 이동 특성의 표시를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 스킴은 센서(104)가 병진 이동되는 방향, 센서(104)가 병진 이동되는 속도, 센서(104)가 병진 이동되게 하는 모터의 작동 속도, 센서(104) 각각이 병진 이동되는 경로, 또는 이들의 일부 조합의 표시를 포함할 수 있다. 인코더 회로(112)는 인코더 데이터를 캡처할 때 병진 이동 특성을 고려할 수 있고 및/또는 트리거 회로(110)는 트리거를 전송할 때 병진 이동 특성을 고려할 수 있다. 예를 들어, 트리거 회로(110)가, 센서(104)가 트리거링 스킴에 기초하여 특정 인코더 값 및/또는 특정 센서 위치에서 트리거링되어야 한다고 결정하는 실시예에서, 트리거 회로(110)는, 인코더 값 및/또는 센서 위치가 각각 특정 인코더 값 및/또는 특정 센서 위치와 동일한 것으로 예측될 때를 결정하기 위해 인코더 회로(112)와 협업적으로 동작할 수 있다. 특히, 인코더 회로(112)는 특정 시간에 인코더 값을 캡처하고 인코더 값을 트리거 회로(110)에 제공할 수 있다. 트리거 회로(110)는 인코더 회로(112)에 의해 제공된 인코더 값 및 병진 이동 특성에 기초하여 인코더 값 및/또는 센서 위치가 특정 인코더 값 및/또는 한 센서 위치와 동일할 것으로 예측되는 때를 결정할 수 있다. 트리거 회로(110)는, 인코더 값 및/또는 센서 위치가 특정 인코더 값 및/또는 센서 위치와 동일할 것으로 예측되는 시간 이전의 지연 시간에 센서로 트리거를 전송할 수 있다. 인코더(102)는 트리거 전송 후 지연 시간에 인코더 데이터를 캡처할 수 있으며, 이는 인코더 값 및/또는 센서 위치가 특정 인코더 값 및/또는 센서 위치와 동일할 것으로 예측되는 시간에 있을 것이다.
도 2는 다양한 실시예에 따라 트리거 관리 디바이스, 구체적으로 트리거링 시스템(202)을 구현하는 예시적인 시스템(200)의 블록도를 나타낸다. 일부 실시예에서, 시스템(200)은 측정 조립체를 포함하거나 그 내부에서 구현될 수 있으며, 여기서 측정 조립체는 부품의 측정을 수행하기 위해 이용될 수 있다. 특히, 시스템(200)은 부품의 크기, 부품의 형상, 부품 내에 형성된 리세스, 부품 내에 형성된 개구, 또는 이들의 일부 조합과 같은 부품의 하나 이상의 피처를 측정할 수 있다.
시스템(200)은 감시 디바이스(204)를 포함할 수 있다. 감시 디바이스(204)는 감시 디바이스(106)(도 1)의 피처 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 감시 디바이스(204)는 시스템(200)의 일부를 제어할 수 있고 및/또는 시스템의 일부로부터 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 감시 디바이스(204)는 부품의 이동, 시스템(200)의 센서의 이동, 시스템(200)의 센서에 대한 트리거링 스킴 규정, 또는 이들의 일부 조합을 포함하는 부품의 측정 성능에 대한 방법론을 규정할 수 있다. 감시 디바이스(204)는 추가적으로 계측 시스템 및/또는 다른 외부 시스템(예를 들어, 데이터 서버, 원격 서버, 사용자 단말, 다른 제조/테스트 장비 등)의 다른 구성 요소 모두와의 외부 통신과 같은 기능을 처리할 수 있다. 감시 디바이스(204)는 또한 또는 대안적으로, 일정한 간격으로 측정되고 있는 객체 상의 피처를 샘플링할지, 객체 상의 특정의 및 특정화된 지점을 측정할지, 및/또는 다른 측정 전략을 확립하는 것과 같은 몇몇 하이-레벨 계산을 처리할 수 있다. 일부 실시예에서, 감시 디바이스(204)는 컴퓨터 디바이스(또는 중앙 처리 장치(CPU)와 같은 그 일부), 랩탑, 데스크탑, 서버 등과 같은 PC를 포함할 수 있는 프로그래머블 로직 회로(PLC: programmable logic circuit), 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: field-programmable gate array), 어플리케이션-특정 집적 회로(ASIC), 또는 그 일부 조합을 포함할 수 있다.
실시예에서, 시스템(200)의 하나 이상의 구성 요소는 소프트웨어, 또는 하드웨어 또는 소프트웨어의 조합을 사용하여 컴퓨터 디바이스, 프로그래머블 로직 회로(PLC: programmable logic circuit), 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 어플리케이션-특정 집적 회로(ASIC) 또는 그 일부 조합으로 구현될 수 있다. PLC 또는 FPGA와 같은 소프트웨어 및/또는 플렉시블 디바이스의 사용은 큐(queue), 위치 결정, 지연 또는 타이밍 오프셋, 샘플링 레이트(주어진 센서(212)에 의해 지원되는 경우) 및 주어진 실시예에 대해 관련된 임의의 다른 요인과 같은 다양한 트리거링 파라미터의 인-필드 재구성을 허용할 수 있다.
시스템(200)은 하나 이상의 모션 제어 디바이스(206)를 추가로 포함할 수 있다. 모션 제어 디바이스(206)는 감시 디바이스(204)에 커플링될 수 있다. 모션 제어 디바이스(206)는 감시 디바이스(204)로부터 시스템(200)의 하나 이상의 모터에 대한 이동 커맨드를 수신할 수 있다. 이동 커맨드는 (모터의 방향, 작동량 및/또는 작동 속도와 같은) 모터의 이동에 대한 개별 명령, (하나 이상의 모터에 의해 이동된 구성 요소의 방향, 작동량 및/또는 작동 속도와 같은) 이동에 대한 구성 요소-기반 명령, (테스트의 구현이 모터의 작동을 포함하는, 시스템(200)에 의해 측정되는 부품에 대해 수행될 테스트 제공과 같은) 이동에 대한 테스트-기반 명령 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있다. 모션 제어 디바이스(206)는 이동 커맨드를 수신할 수 있고, 이동 커맨드를 시스템(200)의 모터의 작동을 유발하는 신호로 변환할 수 있다.
모션 제어 디바이스(206)는 모터의 작동에 관한 정보를 감시 디바이스(204)로 추가로 제공할 수 있다. 예를 들어, 모션 제어 디바이스(206)는 매핑 테이블, 모터 상태, 호밍(homing) 데이터 또는 이들의 일부 조합을 제공할 수 있다.
시스템(200)은 하나 이상의 모터(208)를 추가로 포함할 수 있다. 모터(208)는 모션 제어 디바이스(206)에 커플링될 수 있고 모터(208)로 하여금 작동하게 하는 모션 제어 디바이스(206)로부터 신호를 수신할 수 있다. 모터(208)는 측정 조립체의 이동 가능한 구성 요소에 커플링될 수 있다. 모터(208)는 모션 제어 디바이스(206)로부터 수신된 신호에 기초하여 이동 가능한 구성 요소로 하여금 병진 이동되게 할 수 있다. 예를 들어, 모터(208) 중 하나는 부품이 위치되는 측정 조립체의 플랫폼에 커플링되고 모터(208) 중 다른 것은 일부 실시예에서 센서 장치에 커플링될 수 있다. 모터(208)는 부품의 측정을 실시하기 위해 플랫폼 및 센서로 하여금 협력하여 또는 동기화되어 이동하게 할 수 있다.
시스템(200)은 하나 이상의 인코더(210)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(200)은 나타낸 실시예에서 7개의 인코더(210)를 포함한다. 주어진 실시예에서 인코더(210)의 수는 주어진 구현의 필요 및 시스템(200)의 동작에서 주어진 모터(208)의 특정 기능에 따를 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 모터에 대해 적어도 하나의 인코더가 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 모터가 복수의 인코더에 장착될 수 있다. 인코더(102)는 인코더(102)(도 1)의 하나 이상의 피처를 포함할 수 있다. 인코더(210)는 모터(208), 측정 조립체의 이동 가능한 구성 요소, 또는 이들의 일부 조합에 커플링될 수 있다. 인코더(210)는 모터(208)의 위치, 모터(208)의 이동량, 이동 가능한 구성 요소의 위치, 이동 가능한 구성 요소의 이동량, 또는 이들의 일부 조합을 검출할 수 있다. 인코더(210)는 모터(208)의 위치를 표시할 수 있다. 예를 들어, 인코더(210)는 모터(208)가 사전 규정된 거리만큼 작동될 때마다 펄스를 출력할 수 있거나, 모터(208)의 현재 위치의 표시 또는 이들의 일부 조합을 출력할 수 있다.
일부 실시예에서, 인코더(210)로부터 트리거링 시스템(202)으로 정보를 신뢰성 있게 전달할 수 있는 임의의 다른 인터페이스 유형이 채용될 수 있지만, 인코더(210)는 쿼드러처(quadrature) 인터페이스를 통해 트리거링 시스템(202)에 커플링된다. 인코더는 주어진 샘플링 주파수에서 캡처되거나 이와 다르게 모니터링될 수 있다. 실시예에서, 주어진 인코더(210)는 연관된 센서(212)가 이동함에 따라 어느 정도의 글리칭(glitching) 또는 지터링(jittering)을 출력할 수 있다. 이러한 글리칭 또는 지터는 각각의 새로운 인코더(210) 측정이 안정화될 수 있도록 인코더(210)의 각각의 판독 사이에 블랭킹 간격을 도입함으로써 최소화되거나 제거될 수 있다.
시스템(200)은 트리거링 시스템(202)을 추가로 포함할 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 트리거 관리 디바이스(102)(도 1)의 피처 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 인코더(210), 감시 디바이스(204), 또는 이들의 일부 조합에 커플링될 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 인코더(210)로부터 모터(208)의 위치의 표시를 수신할 수 있다. 또한, 트리거링 시스템(202)은 모터(208)의 위치의 표시를 감시 디바이스(204)에 제공하고 감시 디바이스(204)로부터 트리거링 스킴을 수신할 수 있다. 트리거 관리 디바이스(204)는 하나 이상의 센서를 트리거링하기 위하여 위치의 표시 및/또는 트리거링 스킴을 이용할 수 있다.
시스템(200)은 하나 이상의 센서(212)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(212)는 나타낸 실시예에서 스트로브 컨트롤(212a), 라이트(212b), 카메라(212c), 공초점 센서(212d) 및 레이저 모듈 센서(212e)(일부 실시예에서, DWFritz Laser Module™과 같은 "스마트" 센서일 수 있음)를 포함한다. 센서(212)는 다른 실시예에서 백색광 간섭계 센서, 크로매틱 공초점 센서, 스테레오 라인 스캔 센서, 레이저 삼각 측량 센서, 백색광 공초점 센서, 비전 센서, 적외선 센서, x-선 센서, 포인트 레이저 센서, 라인 스캔 레이저 센서, 레이저 센서, 백색광 센서, 간섭계 센서(즉, 거리 센서, 프린지 맵 센서 및/또는 표면 거칠기 센서), 비디오 센서, 카메라 센서, 공초점 센서, 컬러 센서, 접착 센서, 습도 센서, 온도 센서, 표면 마감 센서, 커패시턴스 센서, 터치 프로브 센서, (DWFritz Integrated Sensor 또는 DIS 센서와 같은) "전시안 센서", 1차원, 2차원 또는 3차원 감지 광학 센서, 에어 게이지 센서, 초음파 센서, 이미징 센서, 딥 러닝 센서, 또는 이들의 일부 조합을 추가로 포함할 수 있다. 센서(212)는 센서(104)(도 1)의 피처 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 센서(212)는 측정 조립체에 장착될 수 있다. 센서(212) 또는 그 일부는 측정 조립체에 의해 측정될 부품에 지향될 수 있다.
센서(212)는 트리거링 시스템(202), 감시 디바이스(204), 또는 이들의 일부 조합에 커플링될 수 있다. 센서(212)는 트리거링 시스템(202)으로부터 트리거를 수신할 수 있으며, 여기서 트리거는 센서(212)로 하여금 센서 데이터를 캡처하게 한다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 센서(212)로 하여금 신호의 상승 에지, 신호의 하강 에지, 또는 이들의 일부 조합에 대해 트리거링하게 하는 신호를 센서(212) 중 하나에 전송할 수 있다. 또한, 센서(212) 또는 그 일부는 감시 디바이스(204)로부터 프로그램 변경 표시를 수신할 수 있다. 센서(212)는 센서(212)에 의해 검출된 센서 데이터를 감시 디바이스(204)에 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 센서(212)는 센서가 센서 데이터 캡처를 완료 및/또는 개시했다는 (펄스와 같은) 표시를 제공할 수 있다.
트리거링 시스템(202)은 센서(212)로 하여금 하나 이상의 특성에 기초하여 센서 데이터를 캡처하게 하는 트리거를 센서(212)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 트리거를 센서(212)에 제공하기 위해 시간-기반 트리거링(특정 간격에서의 트리거링), 이벤트-기반 트리거링(특정 이벤트에 응답한 트리거링), 식-기반 트리거링(충족되는 식의 조건에 기반한 트리거링), 벡터-기반 트리거링(모터(208)의 특정 작동 거리 또는 센서(212)의 위치에 기반한 트리거링), 입력-기반 트리거링(외부 입력에 기반한 트리거링), 인코더-기반 트리거링(인코더(210)로부터 수신된 인코더 데이터에 기반한 트리거링), 또는 이들의 일부 조합을 이용할 수 있다.
시스템(200)의 다른 구성 요소와 같이, 트리거링 시스템(202)은 주어진 구현의 요구에 따라 다양한 방식을 사용하여 구현될 수 있다. 가능한 실시예는 FPGA, ASIC, 컴퓨팅 시스템의 다양한 구성 요소, 소프트웨어, 또는 상술한 임의의 것의 일부 조합을 사용하여 트리거링 시스템(202)을 구현할 수 있다.
벡터-기반 트리거링은 통상적으로 두 지점으로부터 주어진 방향 또는 거리에 기초할 수 있다. 예를 들어, 테스트될 객체 주위의 공간에 개시 지점 "A"와 종료 지점 "B"의 두 지점이 제공될 수 있다. 트리거링 시스템(202)이 벡터-기반 트리거링 스킴을 채용하는 실시예에서, 트리거링 시스템(202)은 지점 A에 위치된 센서(212)를 검출할 때 센서(212)를 트리거링하고, 지점 B에 위치된 센서(212)를 검출할 때 센서(212)를 트리거링한다. 센서(212)가 지점 A와 B 사이에서 진행되는 전체 거리 및 경로는 벡터-기반 접근법에서 관련이 없으며, 이는 첫번째로 지점 A 그리고 두번째로 지점 b에서의 센서(212)의 존재에 대해서만 관련된다. 일부 실시예에서, 지점 A에서의 트리거는 센서(212)가 샘플링을 개시하도록 할 수 있고, 지점 B에서의 트리거는 센서(212)가 샘플링을 중지하도록 할 수 있다. 이러한 접근법은 센서(212)가 테스트될 객체의 형상을 따를 수 있는 경우에 유용하며, 이는 불규칙적일 수 있다(그리고 가능하게는 지점 A를 지나 두 배 뒤로). 다른 실시예에서, 지점 A 및 B에서의 트리거는 지점 A 및 B가 측정을 위한 2개의 임계 지점을 규정하는 경우와 같이 각각의 지점에서 단일 판독만을 취하는 것일 수 있다. 센서(212)는 테스트되고 있는 객체의 형상에 따라 지점 A와 B 사이의 우회 루트를 취할 필요가 있을 수 있다. 이러한 접근법은 개시 지점과 종료 지점에 의해 규정될 수 있는 객체의 에지 또는 피처가 측정될 때 유용할 수 있으며; 센서(212)는 지점 A에서 반복된 샘플링을 개시하고, 지점 B에서 중단하도록 트리거링될 수 있어, 전체 에지 또는 피처의 측정을 효과적으로 캡처한다.
대안적인 접근법인 경로-기반 트리거링은 센서(212)가 지점 A와 지점 B 사이에서 진행하는 실제 거리를 고려한다. 이러한 실시예에서, 개시 지점 A의 위치가 임계 양태이며, 센서(212)에 의해 횡단되는 전체 선형 거리가 추적된다. 따라서, 지점 B까지 곡선 경로를 취하는 센서(212)는 직선 경로보다 더 큰 거리를 횡단할 것이다. 경로-기반 트리거링은 효과적인 거리-기반 트리거링이며, 트리거는 어떤 개시 지점 A에서 개시되며, 그 후 거리를 횡단한 후 다시 트리거링된다. 따라서, 경로-기반 트리거링을 채용하는 실시예에서, 지점 B는 규정될 필요가 없고, 오히려 단순히 지점 A 후에 어떠한 거리가 따른다. 이러한 접근법은 루틴 거리 간격에서 이루어지는 측정에 의해 규정될 수 있으며, 예를 들어, 밀리미터마다 측정을 트리거링 하는 등이다.
트리거링 시스템(202)은 트리거를 전송하여 (센서(212)가 병렬로 배치되는 경우와 같이) 센서(212)로 하여금 모든 센서(212)를 동시에 트리거링하도록 할 수 있거나 (센서(212)의 서브세트가 병렬로 존재하거나 서브세트가 순차적으로 배치되는 경우와 같이) 하나 이상의 트리거를 전송하여 센서(212) 중 일부를 트리거링할 수 있다. 또한, 트리거링 시스템(202)은 복수의 센서가 데이터를 캡처하기 위해 협업적으로 동작하도록 특정 시간에 또는 특정 순서로 복수의 트리거를 전송할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 트리거를 광 센서로 전송하여 부품을 조명하고 후속적으로 카메라 디바이스를 트리거링하여 조명된 부품의 이미지를 캡처할 수 있다.
일부 실시예에서, 트리거링 시스템(202)은 센서(212)에 복수의 트리거를 제공할 수 있으며, 여기서 트리거는 센서(212)가 데이터 수집을 개시하는 시간 및 센서(212)가 데이터 수집을 중지하는 시간을 표시한다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 센서(212)로 하여금 데이터 수집을 개시하도록 센서(212)에 제1 트리거를 제공하고 센서(212)로 하여금 데이터 수집을 중지하도록 센서(212)에 제2 트리거를 제공할 수 있다. 예를 들어, 센서(212)는 일정 기간 동안 데이터를 캡처하도록 구성될 수 있다. 제1 트리거 수신에 응답하여, 센서(212)는 센서 데이터 수집을 개시할 수 있다. 제2 트리거가 트리거링 시스템(202)으로부터 수신될 때까지 센서(212)는 센서 데이터 수집을 계속할 수 있다.
또한, 트리거링 시스템(202)은 하나 이상의 트리거가 센서(212)로 전송되는 출력 채널의 어드레스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)으로부터 하나 이상의 센서(212)로의 각각의 채널이 어드레스를 할당받을 수 있다. 트리거를 생성할 때, 트리거링 시스템(202)은 트리거로 트리거가 지향되는 센서(212)에 대응하는 채널의 어드레스를 포함할 수 있다. 이들 실시예 중 일부에서, 시스템(200)은 하나 이상의 센서(212)와 트리거링 시스템(202) 사이에 위치된 멀티플렉서를 포함할 수 있으며, 여기서 멀티플렉서는 트리거에 포함된 어드레스에 기초하여 센서(212)를 보정하도록 트리거에 지시할 수 있다.
일부 실시예에서, 트리거링 시스템(202)은 이벤트의 발생에 기초하여 트리거를 제공할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 (감시 디바이스(204) 또는 외부 디바이스로부터와 같은) 입력, (센서(212)의 위치를 표시할 수 있는) 인코더(210)로부터 수신된 특정 인코더 데이터, 하나 이상의 센서(212)에 의한 센서 데이터의 수집의 완료의 표시, 또는 이들의 일부 조합을 수신할 때 트리거를 제공할 수 있다. 또한, 트리거링 시스템(202)은 일부 실시예에서 이벤트 발생으로부터 트리거를 제공하는 것을 지연시킬 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 이벤트 발생 후 특정량의 시간만큼 트리거 전송을 지연시킬 수 있다.
트리거링 시스템(202)은 센서(212)의 트리거링에서 발생할 수 있는 지연을 추가로 보상할 수 있다. 예를 들어, 센서(212) 중 하나 이상은 트리거가 트리거링 시스템(202)에 의해 전송되는 시간과 센서(212)가 센서 데이터를 캡처하는 시간 사이에 지연을 제공할 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 센서(212) 각각에 대한 지연을 결정하고 지연을 보상하기 위해 트리거의 타이밍을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 트리거링 시스템(202)이 트리거링 시스템(202)에 의해 트리거가 전송되는 시간과 센서 데이터가 각각의 센서(212)에 의해 캡처되는 시간 사이의 지연량을 결정하는 초기화 절차를 수행할 수 있다. 그 후, 트리거링 시스템(202)은 센서(212) 각각의 의도된 캡처 시간 이전에 대응하는 지연 시간에 센서(212) 각각에 대한 트리거를 전송함으로써 센서(212) 각각의 지연을 보상할 수 있다. 또한, 센서(212)가 특정 위치에서 트리거링되는 것으로 의도되고 센서(212)를 이동시키는 모터(208)가 일정 속도로 작동될 때, 트리거링 시스템(202)은 센서(212)가 특정 위치에 위치될 시간을 결정할 수 있고, 센서(122)가 특정 위치에 위치될 시간 이전의 시간량에서 센서(212)에 트리거를 제공할 수 있으며, 시간량은 지연량과 동일하다.
일부 실시예에서, 트리거링 시스템(202)은 트리거의 큐를 추가로 생성할 수 있으며, 여기서 트리거의 큐는 트리거링 시스템(202)에 의해 제공되는 복수의 트리거를 포함한다. 트리거의 큐 내의 트리거는 각각 특정 인덱스 값과 연관될 수 있다. 트리거의 큐 내의 트리거는 순차적으로 또는 병렬로 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 트리거의 큐는 큐 내의 트리거 중 어느 것이 순차적으로 제공되고 큐 내의 트리거 중 어느 것이 병렬로 제공되는지를 추가로 표시할 수 있다. 또한, 트리거의 큐는 트리거 각각이 제공될 때 또는 센서(212)에 의해 데이터가 캡처될 때 하나 이상의 센서(212)가 위치되는 위치를 표시할 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 하나 이상의 센서(212)가 트리거의 큐에 의해 표시된 위치에 언제 있는지에 따라 트리거를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 트리거링 시스템(202)은 하나 이상의 센서(212)의 진행 거리 또는 하나 이상의 센서(212)의 사전 규정된 진행 경로에 기초하여 트리거를 추가로 제공할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 센서(212)가 특정 거리를 진행할 때마다 하나 이상의 트리거를 전송할 수 있거나, 센서(212)의 사전 규정된 진행 경로를 따라 특정 위치에서 하나 이상의 트리거를 전송할 수 있다. 사전 규정된 진행 경로는 G-코드, 좌표 측정 머신 언어, 좌표 세트 또는 이들의 일부 조합에 의해 규정될 수 있다.
일부 실시예에서, 트리거링 시스템(202)은 다른 트리거에 기초하여 하나 이상의 트리거를 활성화 및/또는 비활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 다른 트리거를 제공하기 위한 조건이 발생할 때까지 특정 트리거를 제공하지 않을 수 있다. 이러한 실시예의 예는 다른 트리거와 연관된 시간이 발생할 때까지 트리거의 큐 내에서 트리거를 제공하지 않는 트리거링 시스템(202)을 포함할 수 있다.
도 1과 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 트리거링 시스템(202)은 인코더(210)로부터 인코더 데이터를 캡처할 때 지연 시간을 추가로 보상할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 트리거가 트리거링 시스템(202)에 대해 전송되는 때보다는 센서(212)가 센서 데이터를 캡처할 때 인코더(210)로부터 인코더 데이터를 캡처할 수 있다. 특히, 트리거링 시스템(202)은 센서(212) 중 하나에 트리거를 전송한 다음 인코더(210)로부터 인코더 데이터를 캡처하기 전에 센서(212)에 대한 대응 지연 시간을 기다릴 수 있다. 따라서, 트리거링 시스템(202)은 센서 데이터가 센서(212)에 의해 캡처되었을 때 센서(212)의 위치를 검증하거나 결정할 수 있다. 이러한 접근법은 캡처에서 센서(212)의 위치 추정에 의존하거나 트리거의 전송과 센서(212)에 의한 센서 데이터의 캡처 사이의 지연 시간을 보상할 수 없었던 레거시 접근법보다 더 큰 정확도를 제공할 수 있다.
센서(212) 중 하나 이상의 위치가 센서(212)에 의해 센서 데이터를 캡처하는 동안 계속 병진 이동되는 일부 실시예에서, 센서 데이터의 캡처가 개시될 때 센서(212)의 위치는 센서 데이터의 캡처가 완료될 때 센서(212)의 위치와 다를 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 센서 데이터의 캡처가 개시되는 위치 및 센서 데이터의 캡처가 완료되는 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 초기화 절차 동안 디바이스의 트리거로부터 센서 데이터의 캡처의 개시까지의 지연 시간을 결정할 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 트리거를 전송한 다음 트리거 전송 후 지연 시간에 인코더(210)로부터 인코더 데이터를 캡처할 수 있으며, 여기서 인코더(210)로부터의 인코더 데이터는 센서(212)에 의한 센서 데이터의 캡처가 개시될 때 센서(212)의 위치를 표시한다. 트리거링 시스템(202)은 센서(212)가 센서 데이터의 캡처를 완료한 때를 나타내는 표시를 센서(212)로부터 수신할 수 있다. 센서(212)가 센서 데이터의 캡처를 완료했다는 표시를 수신한 것에 응답하여, 트리거링 시스템(202)은 후속 시간에 인코더(210)로부터 인코더 데이터를 캡처할 수 있으며, 여기서 후속적으로 캡처된 인코더 데이터는 센서(212)에 의한 센서 데이터의 캡처가 완료될 때 센서(212)의 위치를 표시한다. 트리거링 시스템(202)은 센서(212)에 의해 캡처된 센서 데이터에 의해 표현되는 센서(212)의 실제 위치를 결정하기 위해 센서 데이터의 캡처의 개시에서의 센서(212)의 위치 및 센서 데이터의 캡처의 완료에서의 센서(212)의 위치로부터 보간할 수 있다.
일부 실시예에서, 트리거링 시스템(202) 및 하나 이상의 센서(212)는 센서(212)에 의해 캡처되고 및/또는 인코더(210)로부터 수신된 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 나타낸 실시예에서 트리거링 시스템(202)은 인코더 데이터(214)를 저장할 수 있고, 센서(212e)는 센서(212e)에 의해 캡처된 센서 데이터(216)를 저장할 수 있다. 트리거링 시스템(202) 및 센서(212e) 모두는 인코더 데이터(214) 및 센서 데이터(216)를 각각 분석을 위해 감시 디바이스(204)에 제공할 수 있다. 인코더 데이터(214) 및 센서 데이터(216)는 감시 디바이스(204)에 의한 적절한 평가를 위해 동기화될 필요가 있을 수 있다.
트리거링 시스템(202)은 인코더 데이터(214) 및 센서 데이터(216)를 동기화하기 위한 가상 인코더를 생성할 수 있다. 특히, 트리거링 시스템(202)은 가상 인코더를 생성하고 가상 인코더를 센서(212e)와 같은 다양한 센서(레이저 센서 또는 다른 적절한 센서일 수 있음)로 전송할 수 있으며, 여기서, 트리거링 시스템(202) 및 센서(212e)(또는 다른 적절한 센서) 각각은 대응하는 인코더 데이터(214) 및 센서 데이터(216)를 동일한 가상 인코더와 연관시킨다. 예를 들어, 트리거링 시스템(202)은 센서(212e)에 대한 복수의 인코더 값을 연속적으로 또는 주기적으로 판독할 수 있고, 인코더 값이 판독되는 주파수에 대응하는 것과 같이 주기적으로 단일 값을 센서(212e)에 공급할 수 있다. 트리거가 센서(212e)로 전송될 때, 측정된 값뿐만 아니라 단일 대응 가상 인코더 값을 모두 반환할 수 있다. 트리거링 시스템(202)은 복수의 인코더로부터의 실제 값을 참조하기 위해 반환된 가상 인코더 값을 사용할 수 있다.
이러한 접근법을 사용할 수 있는 다른 예는 센서(212e)가 트리거링되었을 때 간단히 측정하는 버퍼링 또는 자율 측정의 일부 형태, 예를 들어, "덤(dumb)" 센서와 반대로 "스마트" 센서를 채용하는 실시예를 포함한다. 소위 스마트 센서는 버퍼링을 채용하여 복수의 측정치를 빠르게 캡처할 수 있으며, 개시 지점 및 종료 지점(일부 예에서, 시간-기반 또는 위치-기반 중 어느 하나)뿐만 아니라 샘플 레이트와 같은 하이-레벨 커맨드를 추가로 수신할 수 있다. 따라서 스마트 센서(212e)는 개시 지점에서 지정된 레이트로 샘플링을 자율적으로 개시하고, 종료 지점에서 정지한다. 센서(212e)는 트리거링 시스템(202)(또는 실시예에 따라 다른 모듈 또는 디바이스)에 의해 판독될 수 있는 것보다 더 빠른 레이트로 샘플링할 수 있으며, 따라서 측정치를 버퍼링하거나 이와 다르게 저장하는 데 필요할 수 있다. 위치가 정확하게 캡처되도록 보장하기 위해, 버퍼링된 측정치는 트리거링 시스템(202)에 의해 제공되는 가상 인코더 값과 연관될 수 있다. 따라서, 트리거링 시스템(202)은 후속적으로 가상 인코더 값을 사용하여 각각의 측정의 위치에 대응하는 실제 인코더 값을 얻을 수 있다.
가상 인코더는 인코더(210)로부터 수신된 데이터, 시간, 트리거 큐의 인덱스 값, 캡처 큐의 인덱스 값, 감시 디바이스(204) 또는 외부 소스로부터의 값, 또는 이들의 일부 조합에 기초할 수 있다. 가상 인코더는 복수의 물리적 인코더의 관리를 단순화하기 위해 채용될 수 있다. 예를 들어, 가상 인코더는 단순히 루틴 또는 주기적 증분을 제공할 수 있으며, 이는 각각의 연관된 인코더(210)로부터 캡처된 인코더 데이터(214)를 저장하는 룩업 테이블 또는 다른 데이터 구조로의 인덱스 또는 키(key)로서 작용할 수 있다. 따라서, 단일 가상 인코더 값은 각각 특정 차원과 연관될 수 있는 복수의 인코더(210)로부터 값을 참조/검색하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 가상 인코더는 3D 공간에서 연관된 센서(212)의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있는 단일 값으로서 작용한다. 가상 인코더는 대안적으로 트리거링 시스템(202)의 일부일 수 있는 가상 트리거 생성기에 의해 생성될 수 있다.
실시예에서, 가상 인코더는 복수의 트리거 관리 디바이스(202)와 같은 복수의 제어 유닛 사이에서 동기화하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 단일 가상 인코더는 각각 개별 센서(212)와 연관된 복수의 인코더(210)로부터 인코더 데이터(214)에 키를 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 데이터는 가상 인코더에 의해 커버되는 센서(212) 각각에 대한 동시 트리거를 생성하는 데 사용될 수 있다. 가상 인코더는 (각각의 개별 인코더(210)로부터의 값에 추가하기 위해 센서별 오프셋을 채용하는 것에 의한 것과 같이) 각각의 개별 센서(212) 사이의 타이밍 차이를 숨기는 데 사용될 수 있어, 가상 인코더에 조정된 단일 트리거가 정확하게 조정되어 각각의 개별 센서(212)로 전송되는 복수의 실제 트리거로 귀결될 것이다. 다른 실시예에서, 가상 인코더는 단일 트리거링 시스템(202)에 의해 제어되는 복수의 센서(212) 사이를 동기화하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 각각의 센서(212)가 복수의 인코더를 갖는 경우, 또는 하나 이상의 인코더의 세트가 복수의 센서(212)와 연관되는 경우, 가상 인코더 값은 복수의 센서(212) 각각과 연관될 수 있으며, 따라서 복수의 센서(212) 각각과 연관된 실제 인코더 값을 참조할 수 있다.
인코더 데이터(214) 및 센서 데이터(216)가 가상 인코더에 의해 동기화되는 실시예의 예를 들면, 트리거링 시스템(202)은 트리거 및 가상 인코더 값을 센서(212e)로 전송할 수 있다. 트리거 및 가상 인코더 값은 트리거링 시스템(202)에 의해 동시에 전송될 수 있고, 가상 인코더 값은 트리거 이전에 전송될 수 있거나, 가상 인코더 값은 트리거의 센서(212e)에 대한 지연 시간 내에 전송될 수 있다. 센서(212e)는 트리거에 응답하여 데이터를 캡처하고 해당 데이터를 가상 인코더 값과 연관시킬 수 있다. 트리거를 전송한 후, 트리거링 시스템(202)은 센서(212e)에 대한 지연 시간을 대기하고, 인코더(210)로부터 인코더 데이터를 캡처할 수 있으며, 여기서 인코더(210)로부터 캡처된 인코더 데이터는 센서 데이터가 센서(212e)에 의해 캡처될 때 센서(212e)의 위치를 표시한다. 트리거링 시스템(202)은 인코더(210)로부터 캡처된 인코더 데이터를 센서(212e)에 이전에 제공된 가상 인코더 값과 연관시킬 수 있다. 가상 인코더가 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 예가 도 4를 참조하여 아래에서 논의된다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 예시적인 측정 조립체(300)를 나타내다. 측정 조립체(300)는 트리거 관리 디바이스 배열(100)(도 1), 시스템(200)(도 2), 또는 이들의 일부 조합을 구현할 수 있다. 예를 들어, 측정 조립체(300)는 (트리거 관리 디바이스(108)(도 1) 및/또는 트리거링 시스템(202)(도 2)와 같은) 트리거 관리 디바이스, (감시 디바이스(106)(도 1) 및/또는 감시 디바이스(204)(도 2)와 같은) 감시 디바이스, 또는 이들의 일부 조합을 포함하고 및/또는 이에 커플링될 수 있다.
측정 조립체(300)는 (모터(208)(도 2)와 같은) 모터에 의해 병진 이동될 수 있는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 특히, 측정 조립체(300)는 측정될 부품이 위치될 수 있는 플랫폼(302)을 포함할 수 있다. 플랫폼(302)은 (모터(208)와 같은) 하나 이상의 모터를 통해 하나 이상의 방향으로 병진 이동되거나, 하나 이상의 방향으로 회전될 수 있거나, 이들의 일부 조합일 수 있다. 예를 들어, 플랫폼(302)은 나타낸 실시예에서 X, Y 및 Z 방향으로 병진 이동되고 θ 방향으로 회전될 수 있다. 측정 조립체(300)는 나타낸 실시예에서 플랫폼(302)을 병진 이동시키기 위한 4개의 모터를 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 모터는 X, Y, Z 및 θ 방향 중 하나로 플랫폼(302)을 병진 이동시킨다. 플랫폼(302)은 다른 실시예에서 더 많거나 적은 방향으로 병진 이동 및/또는 회전될 수 있음을 이해해야 한다.
측정 조립체(300)는 계측 브릿지(304)를 추가로 포함할 수 있다. 계측 브릿지는 (센서(104)(도 1) 및/또는 센서(212)(도 2)와 같은) 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 계측 브릿지(304)는 나타낸 실시예에서 센서(306)를 포함한다. 계측 브릿지(304)는 (모터(208)와 같은) 하나 이상의 모터를 통해
Figure pct00001
방향으로 회전될 수 있다. 예를 들어, 모터(308)는 나타낸 실시예에서
Figure pct00002
방향으로 계측 브릿지를 회전시킬 수 있다.
측정 조립체(300)의 각각의 모터는 (모션 제어 디바이스(206)(도 2)와 같은) 하나 이상의 모션 제어 디바이스를 통해 감시 디바이스에 커플링될 수 있다. 감시 디바이스는 모션 제어 디바이스에 하나 이상의 이동 커맨드를 제공할 수 있다. 모션 제어 디바이스는 이동 커맨드에 기초하여 하나 이상의 모터를 작동시킬 수 있으며, 여기서 모터의 작동은 플랫폼(302) 및/또는 계측 브릿지로 하여금 병진 이동 및/또는 회전되게 할 수 있다.
또한, 각각의 모터는 (인코더(102)(도 1) 및/또는 인코더(110)(도 1)와 같은) 각각의 인코더에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 측정 조립체(300)는 나타낸 실시예에서 5개의 인코더를 포함할 수 있으며, 여기서 인코더 각각은 플랫폼(302) 및/또는 계측 브릿지(304)를 병진 이동시키는 대응 모터의 위치를 표시한다.
트리거 관리 디바이스는 인코더, 센서, 감시 디바이스 또는 이들의 일부 조합에 커플링될 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 인코더, 센서 및/또는 감시 디바이스와 관련하여 트리거 관리 디바이스(108) 및/또는 트리거링 시스템(202)과 관련하여 설명된 동작 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 예를 들어, 트리거 관리 디바이스는 센서(306)로의 트리거 전송과 센서(306)에 의한 센서 데이터의 캡처 사이의 지연량을 결정할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 추가로 감시 디바이스로부터 트리거링 스킴을 수신하고 센서(306)로의 전송을 위한 하나 이상의 트리거를 생성할 수 있다. 또한, 트리거 관리 디바이스는 제1 시간에 센서(306)로 트리거를 전송하고, 모터(308)와 연관된 인코더로 하여금 제2 시간에 인코더 데이터를 캡처하게 할 수 있으며, 여기서 제2 시간은 제1 시간 이후의 지연량이다. 트리거의 전송 및 인코더 데이터의 캡처의 타이밍에 기초하여, 센서(306)는 인코더가 인코더 데이터를 캡처하는 것과 대략 동시에(1 마이크로 초 이내) 센서 데이터를 캡처할 수 있다.
나타낸 실시예가 단일 센서(306) 및 플랫폼(302) 및 계측 브릿지의 X, Y, Z, θ 및
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방향으로의 병진 이동 및 회전으로 설명되지만, 측정 조립체가 다른 실시예에서, 더 많은 센서를 포함할 수 있고, 병진 이동될 수 있고 및/또는 회전 가능한 더 많거나 더 적은 요소를 가질 수 있고 및/또는 병진 이동 및/또는 회전의 더 많거나 적은 방향을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 계측 브릿지(304)는 다른 실시예에서 Y 및 Z 방향으로 병진 이동될 수 있다. 또한, 계측 브릿지(304)는 다른 실시예에서 복수의 센서를 포함할 수 있고 및/또는 추가 센서가 (플랫폼(302)과 같은) 측정 조립체의 다른 요소에 위치될 수 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 예시적인 데이터 배열(400)의 테이블을 나타낸다. 특히, 나타낸 데이터 배열(400)은 (트리거 관리 디바이스(108)(도 1) 및/또는 트리거링 시스템(202)(도 2)과 같은) 트리거 관리 디바이스가 가상 인코더를 구현하는 실시예에서 생성된 데이터 배열을 나타낼 수 있다.
데이터 배열(400)은 인코더 데이터(402) 및 센서 데이터(404)를 포함한다. 인코더 데이터(402)는 (인코더(102)(도 1) 및/또는 인코더(210)(도 2)와 같은) 하나 이상의 인코더에 의해 캡처되었을 수 있다. 인코더 데이터(402)는 저장 및 분석을 위해 트리거 관리 디바이스에 저장되고 및/또는 (감시 디바이스(106)(도 1) 및/또는 감시 디바이스(204)(도 2)와 같은) 감시 디바이스로 전송될 수 있다. 센서 데이터(404)는 (센서(104)(도 1) 및/또는 센서(212)(도 2)와 같은) 하나 이상의 센서에 의해 캡처되었을 수 있다. 센서 데이터(404)는 저장 및 분석을 위해 센서 상에 저장될 수 있고 및/또는 감시 디바이스로 전송될 수 있다. 나타낸 실시예에서, 데이터 배열은 제1 인코더에 대응하는 제1 인코더 데이터(402a), 제2 인코더에 대응하는 제2 인코더 데이터(402b), 제1 센서에 대응하는 제1 센서 데이터(404a) 및 제2 센서에 대응하는 제2 센서 데이터(404b)를 포함할 수 있다.
데이터 배열(400)은 복수의 가상 인코더 값(406)을 추가로 포함한다. 가상 인코더 값은 트리거 관리 디바이스에 의해 생성되었을 수 있다. 각각의 가상 인코더 값은 트리거 관리 디바이스에 의해 전송된 트리거에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 가상 인코더 값(406a)은 트리거 관리 디바이스에 의해 센서로 전송되는 제1 트리거에 대응할 수 있고, 제2 가상 인코더 값(406b)은 트리거 관리 디바이스에 의해 센서로 전송되는 제2 트리거에 대응할 수 있다.
각각의 가상 인코더 값(406)은 인코더 데이터(402) 및 센서 데이터(404)와 연관될 수 있다. 예를 들어, 제1 가상 인코더 값(406a)은 제1 인코더 데이터(402a)의 제1 인코더 값(408) 및 제2 인코더 데이터(402b)의 제2 인코더 값(410)과 연관될 수 있다. 또한, 제1 가상 인코더 값(406a)은 제1 센서 데이터(404a)의 제1 센서 값(412) 및 제2 센서 데이터(404b)의 제2 센서 값(414)과 연관될 수 있다.
제1 가상 인코더 값(406a)은 제1 센서에 의한 제1 센서 값(412) 및 제2 센서에 의한 제2 센서 값(414)과 연관되었을 수 있다. 특히, 제1 센서는 제1 가상 인코더 값(406a)에 대응하는 트리거에 응답하여 캡처되는 제1 센서 값(412)에 기초하여 제1 센서 값(412)을 제1 가상 인코더 값(406a)과 연관시켰을 수 있다. 제2 센서는 제1 가상 인코더 값(406a)에 대응하는 트리거에 응답하여 캡처되는 제2 센서 값(414)에 기초하여 제2 센서 값(414)을 제1 가상 인코더 값(406a)과 연관시켰을 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 제1 센서 값(412) 및 제2 센서 값(414)과의 연관을 위한 트리거와 함께 제1 가상 인코더 값(406a)을 제1 센서 및 제2 센서로 전송했을 수 있다.
또한, 제1 가상 인코더 값(406a)은 트리거 관리 디바이스에 의해 제1 인코더 값(408) 및 제2 인코더 값(410)과 연관되었을 수 있다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 제1 가상 인코더(406a)에 대응하는 트리거에 응답하여 캡처되는 제1 인코더 값(408) 및 제2 인코더 값(410)에 기초하여 제1 가상 인코더 값(406a)을 제1 인코더 값(408) 및 제2 인코더 값(410)과 연관시켰을 수 있다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 트리거 관리 디바이스의 초기화 절차에 대한 예시적인 타이밍 차트(500)를 나타낸다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 하나 이상의 센서에 대한 지연량을 결정하기 위해 초기화 절차를 수행할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 트리거 관리 디바이스(108)(도 1) 및/또는 트리거링 시스템(202)(도 2)의 피처 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 타이밍 차트(500)에 의해 나타낸 초기화 절차는 트리거 전송으로부터의 지연량 및 제1 센서 및 제2 센서에 대한 캡처 절차를 결정하기 위해 트리거 관리 디바이스에 의해 이용될 수 있다.
타이밍 차트(500)는 트리거 신호(502)를 나타낸다. 특히, 트리거 신호(502)는 트리거(504)를 나타낸다. 트리거 관리 디바이스는 트리거(504)를 제1 센서 및 제2 센서로 전송했을 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 트리거(504)의 양의 에지에 의해 나타내어지는 바와 같이, 제1 시간(506)에 트리거(504)를 전송했을 수 있다.
트리거 차트(500)는 제1 센서 신호(508)를 추가로 나타낸다. 특히, 제1 센서 신호(508)는 제1 센서에 의한 캡처 절차의 개시의 표시(510)를 나타낸다. 특히, 표시(510)는 제1 센서에 의한 캡처 절차의 개시를 표시할 수 있으며, 캡처 절차는 제1 센서에 의한 트리거(504)의 수신에 의해 프롬프팅된다. 트리거 관리 디바이스는 표시(510)의 양의 에지에 의해 나타내어지는 바와 같이, 제2 시간(512)에 표시(510)를 수신했을 수 있다.
트리거 차트(500)는 제2 센서 신호(514)를 추가로 나타낸다. 특히, 제2 센서 신호(514)는 제2 센서에 의한 캡처 절차의 개시의 표시(516)를 나타낸다. 특히, 표시(516)는 제2 센서에 의한 캡처 절차의 개시를 표시할 수 있으며, 캡처 절차는 제2 센서에 의한 트리거(504)의 수신에 의해 프롬프팅된다. 트리거 관리 디바이스는 표시(516)의 양의 에지에 의해 나타내어지는 바와 같이, 제3 시간(518)에 표시(516)를 수신했을 수 있다.
트리거 관리 디바이스는 트리거 신호(502) 및 제1 센서 신호(508)에 기초하여 트리거의 전송으로부터 캡처 절차의 개시까지의 제1 센서의 지연량을 결정할 수 있다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 트리거(504)가 전송된 제1 시간(506)과 제1 센서에 의한 캡처 절차의 개시의 표시(510)가 수신된 제2 시간(512) 사이의 시간차(520)를 결정할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 트리거 전송과 제1 센서에 대한 캡처 절차의 개시 사이의 지연량으로서 시간차(520)를 저장할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 추가 트리거를 제1 센서로 전송할 때를 결정할 때 지연량을 고려할 수 있다.
트리거 관리 디바이스는 트리거 신호(502) 및 제2 센서 신호(508)에 기초하여 트리거의 전송으로부터 캡처 절차의 개시까지의 제2 센서의 지연량을 추가로 결정할 수 있다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 트리거(504)가 전송된 제1 시간(506)과 제2 센서에 의한 캡처 절차의 개시의 표시(516)가 수신된 제3 시간(518) 사이의 시간차(522)를 결정할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 트리거의 전송과 제2 센서에 대한 캡처 절차의 개시 사이의 지연량으로서 시간차(522)를 저장할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 추가 트리거를 제2 센서로 전송할 때를 결정할 때 지연량을 고려할 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따라, 트리거 관리 디바이스에 의한 예시적인 트리거의 전송을 나타내는 예시적인 타이밍 차트(600)를 나타낸다. 특히, 타이밍 차트(600)는 지연량이 고려되는 트리거 관리에 의한 트리거의 전송을 나타낼 수 있다.
나타낸 실시예에서, 트리거 관리 디바이스는 점선으로 나타낸 제1 시간(602)에 센서 데이터가 캡처되어야 한다고 결정했을 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 트리거를 제1 센서 및 센서로 전송할 때를 결정할 때 제1 센서 및 제2 센서의 지연량을 고려할 수 있다.
특히, 트리거 관리 디바이스는 제1 트리거 신호(606)에 의해 표현되는 제1 트리거(604)를 제1 센서로 전송할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 제1 센서가 제1 시간(602)에 센서 데이터를 캡처하도록 하기 위해 제1 시간(602) 이전의 지연량(610)에서 제1 트리거(604)가 제1 센서로 전송되는 것으로 결정할 수 있다. 따라서, 트리거 관리 디바이스는 제1 트리거(604)가 제2 시간(608)에 전송되는 것으로 결정할 수 있으며, 여기서 제2 시간(608)은 제1 시간(602) 이전의 지연량(610)이다. 나타낸 실시예에서, 지연량(610)은 타이밍 차트(500)(도 5)에 따라 제1 센서에 대한 지연량으로 결정된 시간차(520)(도 5)와 동일할 수 있다. 제1 센서는 제1 센서 신호(614)에 대한 캡처 절차의 개시의 표시(612)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 제1 시간(602)에 캡처 절차를 개시할 수 있다.
트리거 관리 디바이스는 추가로 제2 트리거 신호(618)에 의해 표현된 제2 트리거(616)를 제2 센서로 전송할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 제2 센서가 제1 시간(602)에 센서 데이터를 캡처하도록 하기 위해 제1 시간(602) 이전의 지연량(620)에서 제2 트리거(616)가 제2 센서로 전송되는 것으로 결정할 수 있다. 따라서, 트리거 관리 디바이스는 제2 트리거(616)가 제3 시간(622)에 전송되는 것으로 결정할 수 있으며, 여기서 제3 시간(622)은 제1 시간(602) 이전의 지연량(620)이다. 나타낸 실시예에서, 지연량(620)은 타이밍 차트(500)(도 5)에 따라 제2 센서에 대한 지연량으로 결정된 시간차(522)(도 5)와 동일할 수 있다. 제2 센서는 제2 센서 신호(626)에 대한 캡처 절차의 개시의 표시(624)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 제1 시간(602)에 캡처 절차를 개시할 수 있다.
트리거 관리 디바이스는 인코더 신호(630)에 대한 캡처 절차의 개시의 표시(628)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 제1 시간(602)에 인코더 데이터를 추가로 캡처할 수 있다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 제1 시간(602)에 (인코더(102)(도 1) 및/또는 인코더(210)(도 2)와 같은) 하나 이상의 인코더의 인코더 데이터를 캡처할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 인코더 데이터를 캡처하고 제1 센서 및 제2 센서가 센서 데이터를 캡처할 때 제1 센서 및 제2 센서의 위치를 결정하기 위해 인코더 데이터를 이용할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 트리거 관리 디바이스에 의해 수행되는 예시적인 절차(700)를 나타낸다. 특히, 절차(700)는 트리거 관리 디바이스(108)(도 1) 및/또는 트리거링 시스템(202)(도 2)에 의해 수행될 수 있다.
단계 702에서, 트리거 관리 디바이스는 트리거 관리 디바이스에 커플링된 하나 이상의 센서에 대한 지연량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 트리거 관리 디바이스는 센서에 대한 지연량을 결정하기 위해 (도 5와 관련하여 설명된 초기화 절차와 같은) 초기화 절차를 수행할 수 있다. 단계 702는 하나 이상의 센서의 교환에 응답하여 및/또는 센서의 지연량이 손상되었거나 더 이상 저장되지 않는다는 결정에 응답하여 트리거 관리 디바이스의 기동 또는 전원 공급시에 수행될 수 있다.
단계 704에서, 트리거 관리 디바이스는 하나 이상의 트리거를 (센서(104(도 1), 센서(212)(도 2) 및/또는 센서(306)(도 3)와 같은) 하나 이상의 센서로 전송할 때를 결정할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 (감시 디바이스(106)(도 1) 및/또는 감시 디바이스(204)(도 2)와 같은) 감시 디바이스로부터 트리거링 스킴을 수신하고, 트리거링 스킴에 기초하여 하나 이상의 트리거를 생성할 수 있다. 또한, 트리거 관리 디바이스는 트리거링 스킴에 기초하여 센서가 데이터를 캡처해야 하는 시간을 결정할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 트리거를 전송할 때를 결정할 때 각각의 센서에 대한 지연량을 추가로 고려할 수 있다.
단계 706에서, 트리거 관리 디바이스는 하나 이상의 가상 인코더 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 트리거 관리 디바이스는 트리거 관리 디바이스에 의해 전송될 각각의 트리거에 대한 가상 인코더 값을 생성할 수 있다. 트리거 관리 디바이스가 가상 인코더를 구현하지 않는 실시예에서, 단계 706은 생략될 수 있다.
단계 708에서, 트리거 관리 디바이스는 트리거를 센서로 전송할 수 있다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 단계 704에서 결정된 시간에 트리거를 전송할 수 있다. 트리거 관리 디바이스가 가상 트리거를 구현하는 실시예에서, 트리거 관리 디바이스는 캡처된 센서 데이터를 대응하는 가상 인코더 값과 연관시키기 위해 센서에 대한 대응하는 트리거와 함께 가상 인코더 값을 추가로 포함할 수 있다.
단계 710에서, 트리거 관리 디바이스는 (인코더(102)(도 1) 및/또는 인코더(210)(도 2)와 같은) 인코더로부터 인코더 데이터를 캡처할 수 있다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 트리거 관리 디바이스에 의해 전송된 각각의 트리거에 대응하는 시간에 인코더 데이터를 캡처할 수 있다. 예를 들어, 트리거 관리 디바이스는 각각의 트리거 후의 특정 시간에 캡처 절차를 수행할 수 있으며, 여기서 특정 시간은 트리거가 전송되는 센서에 대한 지연량과 동일하다.
단계 712에서, 트리거 관리 디바이스는 가상 인코더 값을 캡처된 인코더 데이터와 연관시킬 수 있다. 특히, 트리거 관리 디바이스는 트리거에 응답하여 캡처된 인코더 데이터를 트리거에 대응하는 가상 인코더 값과 연관시킬 수 있다. 트리거 관리 디바이스가 가상 인코더를 구현하지 않는 실시예에서, 단계 712는 생략될 수 있다.
단계 714에서, 트리거 관리 디바이스는 캡처된 인코더 데이터를 감시 디바이스에 제공할 수 있다. 트리거 관리 디바이스는 감시 디바이스로부터의 요청 또는 그 일부 조합에 응답하여 설정된 시간 간격으로 인코더 데이터 캡처의 완료시에 캡처된 인코더 데이터를 감시 디바이스에 제공할 수 있다. 트리거 관리 디바이스가 가상 인코더를 구현하는 실시예에서, 트리거 관리 디바이스는 연관된 가상 인코더 값과 함께 캡처된 인코더 데이터를 전송할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 트리거 관리 디바이스는 가능하게는 다른 데이터와 함께 캡처된 인코더 데이터를 추가 프로세싱을 위해 복수의 감시 디바이스 및/또는 다른 모듈과 같은 복수의 디바이스에 제공할 수 있다.
본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 개시된 디바이스 및 관련 방법의 개시된 실시예에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 임의의 청구 범위 및 그 균등물의 범위 내에 수정 및 변경이 있는 경우, 위에 개시된 실시예의 수정 및 변경을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (21)

  1. 측정 조립체에서 구현될 트리거 관리 디바이스로서, 상기 트리거 관리 디바이스는:
    상기 측정 조립체의 센서에 커플링된 트리거 회로로서, 상기 트리거 회로는:
    트리거 전송으로부터 상기 센서에 대한 데이터 캡처까지의 지연량을 결정하고;
    상기 센서로 트리거를 전송하고, 상기 트리거는 상기 센서로 하여금 센서 데이터를 캡처하도록 하는, 트리거 회로; 및
    상기 측정 조립체의 하나 이상의 인코더에 커플링된 인코더 회로로서, 상기 하나 이상의 인코더는 상기 센서가 병진 이동되게 하는 상기 측정 조립체의 하나 이상의 모터의 위치를 표시하고, 상기 인코더 회로는 상기 트리거의 전송 후의 지연량인 시간에서 상기 하나 이상의 인코더로부터 인코더 데이터를 캡처하는, 인코더 회로를 포함하고, 상기 인코더 데이터는 그 시간에 하나 이상의 모터의 현재 위치들을 표시하는, 트리거 관리 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트리거 회로는 추가적으로:
    상기 센서가 상기 센서 데이터를 캡처하는 상기 하나 이상의 모터의 특정 위치들을 식별하고;
    상기 센서로 하여금 상기 하나 이상의 모터의 특정 위치들에서 상기 센서 데이터를 캡처하도록 상기 트리거가 전송되어야 하는 상기 하나 이상의 모터의 제1 위치들을 결정하고;
    상기 인코더 회로는 추가적으로 상기 하나 이상의 모터가 상기 제1 위치들에 있을 때를 식별하고;
    상기 트리거 회로는 상기 하나 이상의 모터가 상기 제1 위치들에 있음을 식별하는 인코더 회로에 응답하여 상기 트리거를 전송하는, 트리거 관리 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인코더 회로는 추가로:
    상기 트리거와 연관된 가상 인코더 값을 생성하고;
    상기 가상 인코더 값을 상기 하나 이상의 인코더로부터 캡처된 상기 인코더 데이터와 연관시키고;
    상기 트리거 회로는 추가로 상기 가상 인코더 값을 상기 센서로 전송하고, 상기 센서는 상기 가상 인코더 값을 상기 센서에 의해 캡처된 상기 센서 데이터와 연관시키는, 트리거 관리 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인코더 회로는 추가로:
    상기 센서로부터 상기 센서 데이터의 캡처 완료 표시를 식별하고;
    상기 표시의 식별에 응답하여 상기 하나 이상의 인코더로부터 제2 인코더 데이터를 캡처하는, 트리거 관리 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트리거 회로는 추가로 상기 측정 조립체의 감시 디바이스에 커플링되고, 상기 트리거 회로는 추가로:
    상기 감시 디바이스로부터 수신된 트리거링 스킴(scheme)을 식별하고;
    상기 트리거링 스킴에 기초하여 상기 트리거의 전송을 위한 전송 시간을 결정하고, 상기 트리거는 상기 전송 시간에 전송되는, 트리거 관리 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 제1 센서이고, 상기 지연량은 제1 지연량이고, 상기 트리거는 제1 트리거이고, 상기 센서 데이터는 제1 센서 데이터이고, 상기 인코더 데이터는 제1 인코더 데이터이고, 상기 시간은 제1 시간이고, 상기 트리거 회로는 추가로 상기 측정 조립체의 제2 센서에 커플링되고:
    상기 트리거 회로는 추가로:
    상기 트리거 전송으로부터 상기 제2 센서에 대한 데이터 캡처까지의 제2 지연량을 결정하고;
    상기 제2 센서로 제2 트리거를 전송하고, 상기 제2 트리거는 상기 제2 센서로 하여금 제2 센서 데이터를 캡처하도록 하고;
    상기 인코더 회로는 추가로 상기 제2 트리거의 전송 후의 상기 제2 지연량인 제2 시간에서 상기 하나 이상의 인코더로부터 제2 인코더 데이터를 캡처하고, 상기 제2 인코더 데이터는 상기 제2 시간에 상기 하나 이상의 모터의 현재 위치들을 표시하는, 트리거 관리 디바이스.
  7. 측정 데이터 캡처 관리 방법으로서:
    트리거 관리 디바이스에 의해, 트리거 전송으로부터 측정 조립체의 센서에 대한 데이터 캡처까지의 지연량을 결정하는 단계;
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 제1 시간에 트리거를 상기 센서로 전송하는 단계로서, 상기 트리거는 상기 센서로 하여금 센서 데이터를 캡처하게 하는, 전송하는 단계; 및
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 제2 시간에 인코더로부터 인코더 데이터를 캡처하는 단계를 포함하고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간 이후의 지연량이고, 상기 인코더 데이터는 상기 제2 시간에서 상기 측정 조립체의 모터 위치를 표시하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지연량을 결정하는 단계는 상기 지연량을 결정하기 위해 초기화 절차를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 가상 인코더 값을 생성하는 단계;
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 상기 가상 인코더 값을 상기 센서로 전송하는 단계로서, 상기 가상 인코더 값은 상기 센서에 의해 상기 센서 데이터와 연관되는, 전송하는 단계; 및
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 상기 가상 인코더 값을 상기 인코더 데이터와 연관시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인코더 데이터는 제1 인코더 데이터이고,
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 상기 센서로부터 수신된 상기 센서 데이터의 캡처 완료 표시를 식별하는 단계;
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 상기 센서 데이터의 상기 캡처 완료 표시의 식별에 응답하여 상기 인코더로부터 제2 인코더 데이터를 캡처하는 단계; 및
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 상기 가상 인코더 값을 상기 제2 인코더 데이터와 연관시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 상기 측정 조립체의 감시 디바이스로부터 수신된 트리거링 스킴을 식별하는 단계; 및
    상기 트리거 관리 디바이스에 의해, 상기 트리거링 스킴에 기초하여 상기 트리거를 전송할 때를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 측정 조립체로서,
    상기 측정 조립체의 일부를 병진 이동시키는 액추에이터;
    상기 액추에이터에 커플링되고, 상기 액추에이터의 현재 위치를 표시하는 인코더;
    상기 측정 조립체의 일부에 커플링되고, 트리거에 응답하여 센서 데이터를 캡처하는 센서; 및
    상기 인코더 및 상기 센서에 커플링된 트리거 관리 디바이스를 포함하고, 상기 트리거 관리 디바이스는:
    상기 트리거의 전송으로부터 상기 센서에 의한 상기 센서 데이터의 캡처까지의 지연량을 결정하고;
    제1 시간에 상기 트리거를 상기 센서로 전송하고, 상기 제1 시간에서의 상기 트리거의 전송은 상기 센서로 하여금 제2 시간에 상기 센서 데이터를 캡처하게 하고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간 이후의 지연량이고;
    상기 제2 시간에 상기 인코더로부터 인코더 데이터를 캡처하고, 상기 인코더 데이터는 상기 제2 시간에서 상기 액추에이터의 위치를 표시하는, 측정 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 트리거 관리 디바이스는 추가로:
    타이머를 지연 시간과 동일하게 설정하고;
    상기 트리거 전송시 상기 타이머의 카운트다운을 개시하고, 인코더 데이터는 상기 타이머의 만료시에 캡처되는, 측정 조립체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 측정 조립체는 상기 트리거 관리 디바이스에 커플링된 감시 디바이스를 더 포함하고, 상기 감시 디바이스는 트리거링 스킴을 상기 트리거 관리 디바이스로 전송하고, 상기 트리거 관리 디바이스는 상기 트리거링 스킴에 기초하여 상기 트리거의 전송을 위한 제1 시간을 결정하는, 측정 조립체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 트리거링 스킴은 상기 센서가 상기 센서 데이터를 캡처하는 시간을 표시하고, 상기 제1 시간을 결정하는 것은 상기 제1 시간을 상기 트리거링 스킴에 의해 표시된 시간 이전의 상기 지연량으로 설정하는 것을 포함하는, 측정 조립체.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 트리거링 스킴은 상기 센서가 상기 센서 데이터를 캡처하는 이상적인 액추에이터 위치 및 상기 액추에이터가 작동되고 있는 속도를 표시하고, 상기 트리거 관리 디바이스는 상기 액추에이터가 작동되고 있는 상기 속도에 기초하여 상기 액추에이터가 상기 이상적인 액추에이터 위치에 있을 것으로 예측되는 예측 시간을 결정하고, 상기 제1 시간을 결정하는 것은 상기 제1 시간을 상기 예측 시간 이전의 상기 지연량으로 설정하는 것을 포함하는, 측정 조립체.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 트리거 관리 디바이스는 추가로:
    가상 인코더 값을 생성하고;
    상기 가상 인코더 값을 상기 캡처된 인코더 데이터와 연관시키고;
    상기 가상 인코더 값을 상기 센서로 전송하고;
    상기 센서는 추가로 상기 가상 인코더 값을 상기 캡처된 센서 데이터와 연관시키는, 측정 조립체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 트리거 관리 디바이스 및 상기 센서에 커플링된 감시 디바이스를 더 포함하고, 상기 트리거 관리 디바이스는 추가로 상기 연관된 가상 인코더 값을 갖는 상기 캡처된 인코더 데이터를 상기 감시 디바이스로 전송하고, 상기 센서는 상기 연관된 가상 인코더 값을 갖는 상기 캡처된 센서 데이터를 상기 감시 디바이스로 전송하고, 상기 감시 디바이스는 상기 가상 인코더 값에 기초하여 상기 캡처된 인코더 데이터 및 상기 캡처된 센서 데이터가 상기 트리거와 관련되는 것을 결정하는, 측정 조립체.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 인코더 데이터는 제1 인코더 데이터이고;
    상기 센서는 추가로 상기 센서 데이터의 캡처 완료시에 상기 센서 데이터의 캡처의 완료 표시를 상기 트리거 관리 디바이스에 전송하고;
    상기 트리거 관리 디바이스는 추가로:
    상기 센서 데이터의 상기 완료 표시의 수신에 응답하여 제2 인코더 데이터를 캡처하고;
    상기 가상 인코더 값을 제2 인코더 데이터와 연관시키는, 측정 조립체.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 트리거 관리 디바이스 및 상기 액추에이터에 커플링된 감시 디바이스를 더 포함하고, 상기 트리거 관리 디바이스는 추가로 상기 인코더 데이터를 상기 감시 디바이스로 전송하고, 상기 감시 디바이스는:
    상기 수신된 인코더 데이터를 예측 인코더 데이터와 비교하고;
    상기 수신된 인코더 데이터 및 상기 예측 인코더 데이터가 상이함에 기초하여 상기 액추에이터의 작동을 업데이트하는, 측정 조립체.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 액추에이터는 모터이고, 상기 센서는 제1 센서이고, 상기 트리거는 제1 트리거이고, 상기 센서 데이터는 제1 센서 데이터이고, 상기 지연량은 제1 지연량이고, 상기 측정 조립체는 제2 트리거에 응답하여 제2 센서 데이터를 캡처하는 제2 센서를 포함하고, 상기 트리거 관리는:
    상기 제2 트리거의 전송으로부터 상기 제2 센서에 의한 상기 제2 센서 데이터의 캡처까지의 제2 지연량을 결정하고, 상기 제2 지연량은 상기 제1 지연량과 상이하고;
    제3 시간에 상기 제2 트리거를 상기 제2 센서로 전송하고, 상기 제3 시간에 상기 제2 트리거를 상기 제2 센서로 전송하는 것은 상기 제2 센서 및 상기 제1 센서로 하여금 상기 제2 시간에 상기 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 캡처하게 하는, 측정 조립체.
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