KR20220017600A - 정밀 디스펜싱 제어 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

정밀 디스펜싱 제어 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

정밀 디스펜싱 제어 시스템이 개시된다. 정밀 디스펜싱 제어 시스템은, 하이레벨 제어기, DSP 모듈, 서보모터 드라이버, 서보모터 엔코더 및 레이저 또는 분사 노즐 장치를 포함하며, 하이레벨 제어기는 RS(Recommended Standard) 232 통신 인터페이스를 통해 DSP 모듈로 PWM(Pulse Width Modulation) 설정 정보를 전송하고, 서보모터 드라이버는 서보모터 엔코더에 대한 모니터링을 통해 서보모터 엔코더에 의한 현재의 엔코더값을 실시간으로 DSP 모듈로 전송하며, DSP 모듈은 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값 대비 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어한다. 이에 따라, PWM 제어 방식을 통해 디스펜싱의 정밀 제어가 가능해져 가감속 구간에서도 일정한 디스펜싱을 수행할 수 있게 되어, 디스펜싱 공정에서 나타나는 도포 폭 불균일, 두께 불균일을 완벽히 제정할 수 있다.

Description

정밀 디스펜싱 제어 시스템 및 그 제어 방법{PRECISION DISPENSING CONTROL SYSTEM AND THE CONTROLLING MEHTOD THEREOF}
본 발명은 정밀 디스펜싱 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 정밀한 디스펜싱을 수행하기 위한 정밀 디스펜싱 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1289501호에는 종래의 디스펜싱용 젯 밸브의 노즐 청소 블레이드에 대해 기재하고 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 서보모터를 이용한 디스펜싱 방식을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 서보모터를 이용하여 모션 구동시 디스펜싱 궤적과 실제 디스펜싱 후 나타나는 궤적에는 차이가 존재한다.
즉, 방향을 바꾸는 구간에서 서보모터에 의한 가감속이 존재하여 실제 디스펜싱 후 나타나는 궤적의 동그라미 영역에 표시된 것처럼 곡선 형태가 발생된다.
또한, 이러한 곡선 형태의 디스펜싱 궤적이 나타남과 동시에 디스펜싱 용액이 겹치거나 쌓이는 현상이 발생하는 문제가 발생하며, 이에 따라 초정밀을 요구하는 디스펜싱 기술에서는 가장 큰 문제점으로 인식되고 있다.
이러한 문제점으로 인해, 도포 두께, 폭 불균일로 제품 불량, 조립 문제 발생, 방수/기밀 등의 문제가 발생한다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 도 2에서와 같이 가감속이 일어나는 구간에서는 회피 구동을 하도록 서보모터를 제어한다.
그러나, 이러한 회피 구동으로 인하여 공정시간이 길어져 생산성이 감소하고, 회피 구동으로 인해 발생되는 디스펜싱 용액의 폐기량이 발생하며, 이렇게 폐기되는 디스펜싱 용액을 처리하기 위한 별도의 폐기 케이스를 장착해야 하는 문제점이 있다.
이에 따라, 등속 구간과 가감속 구간 인지 여부와 상관없이 일정하게 디스펜싱 될 수 있도록 하는 정밀 디스펜싱 제어 방식에 대한 요구가 증대되었다.
본 발명의 목적은 PWM 제어를 통해 정밀한 디스펜싱을 수행하기 위한 정밀 디스펜싱 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이레벨 제어기, DSP 모듈, 서보모터 드라이버, 서보모터 엔코더 및 레이저 또는 분사 노즐 장치를 포함하는 정밀 디스펜싱 제어 시스템에 있어서, 상기 하이레벨 제어기는 RS(Recommended Standard) 232 통신 인터페이스를 통해 상기 DSP 모듈로 PWM(Pulse Width Modulation) 설정 정보를 전송하고, 상기 서보모터 드라이버는 상기 서보모터 엔코더에 대한 모니터링을 통해 상기 서보모터 엔코더에 의한 현재의 엔코더값을 실시간으로 상기 DSP 모듈로 전송하며, 상기 DSP 모듈은 상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값 대비 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어한다.
여기서, 상기 DSP 모듈은, 상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 위치값이 기설정된 범위 내인 경우, 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 PWM 설정 정보는, 출력 펄스 수, 출력 펄스의 폭 및 상기 기설정된 범위에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 DSP 모듈은, 피드백 펄스와 CMP 트리거 사이에 나타나는 시간 딜레이를 검출하고, 상기 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 PWM 보상 신호를 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이레벨 제어기, DSP 모듈, 서보모터 드라이버, 서보모터 엔코더 및 레이저 또는 분사 노즐 장치를 포함하는 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법은, 상기 하이레벨 제어기가 RS232 통신 인터페이스를 통해 상기 DSP 모듈로 PWM 설정 정보를 전송하는 단계, 상기 서보모터 드라이버는 상기 서보모터 엔코더에 대한 모니터링을 통해 상기 서보모터 엔코더에 의한 현재의 엔코더값을 실시간으로 상기 DSP 모듈로 전송하는 단계 및 상기 DSP 모듈은 상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값 대비 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 단계는, 상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 위치값이 기설정된 범위 내인 경우, 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 PWM 설정 정보는, 출력 펄스 수, 출력 펄스의 폭 및 상기 기설정된 범위에 관한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법은 상기 DSP 모듈은 피드백 펄스와 CMP 트리거 사이에 나타나는 시간 딜레이를 검출하고, 상기 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 PWM 보상 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, PWM 제어 방식을 통해 디스펜싱의 정밀 제어가 가능해져 가감속 구간에서도 일정한 디스펜싱을 수행할 수 있게 되어, 디스펜싱 공정에서 나타나는 도포 폭 불균일, 두께 불균일을 완벽히 제정할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 서보모터를 이용한 디스펜싱 방식을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 서보모터를 이용한 디스펜싱 방식의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 PWM 제어에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PWM 보상 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관계 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템은 하이레벨 제어기(110), DSP 모듈(120), 서보모터 드라이버(130), 서보모터 엔코더(140) 및 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)를 포함한다.
여기서, 하이레벨 제어기(110)는 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 패드형 PC, PDA, 웨어러블 장치 등과 같은 제어 명령을 입력하여 전송할 수 있는 다양한 전자 장치로 구현될 수 있으며, 하이레벨 제어기는 (110)는 RS(Recommended Standard) 232 통신 인터페이스를 통해 DSP 모듈(120)로 PWM(Pulse Width Modulation) 설정 정보를 전송한다.
여기서, RS 232는 PC와 모뎀 등을 연결하는 직렬 방식 인터페이스 중 하나를 의미하며, 직렬포트를 나타낸다. 또한, 시리얼 통신을 기본으로 하며, 한 번에 한 Bit만 보낸다.
또한, PWM은 펄스폭 변조이며 시분할 변조방식의 하나로 신호 충격파의 폭을 신호에 따라서 변화시키는 방식일 수 있다.
이러한 시리얼 통신은 속도가 병렬 방식보다 상대적으로 느리지만, 간단하고 장거리에 유용하며 가격이 저렴하다는 장점이 있다.
하이레벨 제어기(110)는 이러한 RS 232 통신 인터페이스를 통해 DSP 모듈(120)로 PWM 설정 정보를 전송한다. 여기서, 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예를 들어, 모듈은 소정의 코드와 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가에게 있어서 용이하게 추론될 수 있다.
한편, 본 발명의 DSP 모듈(120)은 기본적으로 디지털 신호 처리가 가능한 전자 부품 또는 전자 장치로 가정하고 설명하기로 하며, 물론, 디지털 신호 처리를 하는 프로그램 또는 어플리케이션으로 구현되어 하이레벨 제어기 또는 별도의 전자 장치에 설치되어 실행될 수도 있다.
또한, PWM 설정 정보는, 출력 펄스 수, 출력 펄스의 폭 및 기설정된 범위에 관한 정보를 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 서보모터 드라이버(130)는 서보모터 엔코더(140)에 대한 모니터링을 통해 서보모터 엔코더(140)에 의한 현재의 엔코더값을 실시간으로 DSP 모듈(120)로 전송한다.
여기서, 서보모터 엔코더(140)는 서보모터에 대한 회전 상태를 검출하여, 서보모터 드라이버(130)에 아날로그 신호로 전송하며, 서보모터 드라이버(130)에 의해 아날로그 신호가 디지털 신호로 전환되어 DSP 모듈(120)로 전송하도록 한다.
이에 따라, DSP 모듈(120)은 디지털 신호로 전화된 서보모터에 대한 회전 상태에 기초하여 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)의 위치를 판단할 수 있다.
한편, DSP 모듈(120)은 서보모터 드라이버(130)로부터 수신한 엔코더값 대비 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)를 제어할 수 있다.
구체적으로, DSP 모듈(120)은 서보모터 드라이버(130)로부터 수신한 엔코더값 즉, 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)의 위치와 관련하여, 하이레벨 제어기(110)를 통해 입력된 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, DSP 모듈(120)은 서보모터 드라이버(130)로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 위치값이 기설정된 범위 내인 경우, PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하여 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 서보모터 드라이버(130)로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)의 위치값이 도 1에서 설명한 가감속 구간에 위치하는 경우, DSP 모듈(120)은 PWM 설정 정보에 포함된 출력 펄스 수 및 출력 펄스의 폭에 따라 PWM 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상술한 서보모터 드라이버(130)로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)의 위치값이 가감속 구간에 위치하는지 여부는, DSP 모듈(120)이 하이레벨 제어기(110)로부터 수신한 PWM 설정 정보에 포함된 기설정된 범위에 관한 정보 및 수신된 엔코더값을 비교하여 판단할 수 있다.
도 4는 종래의 기술에 따른 서보모터를 이용한 디스펜싱 방식의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따라 서보모터를 구동하여 도 1에서 도시한 디스펜싱 궤적을 따라 디스펜싱할 경우, 가속구간(210), 등속구간(220) 및 감속구간(230)이 존재할 수 있으며, 상술한대로 가속구간(210) 및 감속구간(230)에서는 디스펜싱 용액의 뭉침 현상이 발생하여 폭이 불균일해지고, 디스펜싱 용액 도포 두께도 두꺼워지게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템(100)의 DSP 모듈(120)은 PWM 설정 정보에 포함된 기설정된 범위에 관한 정보 즉, 가속구간(210) 및 감속구간(230)에 관한 정보와 서보모터 드라이버(130)로부터 수신한 엔코더값을 비교하여 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)의 위치가 가속구간(210) 및 감속구간(230)에 포함되는지 여부를 판단하고, 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)의 위치가 가속구간(210) 및 감속구간(230)에 포함되는 것으로 판단되면 PWM 설정 정보의 미리 설정된 출력 펄스 수 및 출력 펄스의 폭에 따라 PWM 제어 신호를 생성할 수 있다.
이에 따라, DSP 모듈(120)은 등속구간(220)에서 수행되는 디스펜싱의 성능이 가속구간(210) 및 감속구간(230)에서 동일하게 유지될 수 있도록 설정된 출력 펄스 수 및 출력 펄스의 폭을 갖는 PWM 제어 신호를 통해 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)를 제어함으로써, 모든 구간(210, 220, 230)에서 디스펜싱이 균일하게 수행될 수 있도록 할 수 있다.
도 5는 PWM 제어에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, PWM 제어를 설명하기 위한 펄스폭의 듀티비가 도시되어 있다.
즉, PWM 제어는 일정한 주기 내에서 듀티비(Duty rate)를 변화시켜서 평균 전압을 제어하는 것으로서, 전류를 일정하게 유지하되 전압을 제어하는 방식이다.
예를 들어, 듀티비가 0인 경우 펄스 폭이 전혀 존재하지 않으므로, 평균 전압은 0v가 된다. 또한, 듀티비가 25%인 경우 펄스 폭이 1 주기 내에서 차지하는 비율이 25%이고, 이때 평균 전압은 1.25v가 된다.
마찬가지로, 듀티비가 50%인 경우 펄스 폭이 1 주기 내에서 차지하는 비율이 50%이고, 이때 평균 전압은 2.5v가 된다.
이와 같이, 펄스 폭을 변조함으로써 평균 전압을 제어할 수 있는 방식이 PWM 제어이며, 듀티비를 조절하여 제어함으로써 정확한 제어가 가능하고 이에 따라 불필요한 전압 소모가 적어지게 되고, 일정한 성능을 유지할 수 있다.
즉, 기존에 서보모터 엔코더(140)의 엔코더값을 통해 측정된 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)의 위치를 판단하고 이에 기초하여 회피 구동할 경우 오차가 발생하고 이에 따라 정밀한 제어가 불가능한 반면에, 본 발명의 일 실시 예에 따라 PWM 제어 방식을 활용하게 되면, 회피 구동이 필요한 구간에서도 기설정된 펄스 폭과 펄스 수를 통해 PWM 제어를 하여 서보모터를 정밀하게 구동할 수 있게 되어 결과적으로 레이저 또는 분사 노즐 장치(150)를 정확하게 제어할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PWM 보상 신호를 설명하기 위한 도면이다.
DSP 모듈(120)은 피드백 펄스와 CMP 트리거(Compare Position Trigger) 사이에 나타나는 시간 딜레이를 검출하고, 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 PWM 신호를 생성할 수 있다.
보통 CMP 트리거 신호의 온/오프 시점에서 시간 딜레이로 오차가 발생하며, 트리거 시점도 일정하지 않아 실제 서보모터의 제어위치에서 오차가 발생한다.
예를 들어, 하이레벨 제어기(110)와 DSP 모듈(120) 간 RS232 통신을 통해 CMP 위치 비교 출력 위치 값을 CMP ON 위치로 10000 펄스 위치, CMP OFF 위치로 20000 펄스 위치를 설정한다.
그리고, 모션 제어기를 사용하여 한 축에 대해 구동, 이때 현재 좌표는 0, 목표 좌표는 21000으로 입력하며, 이는 10000 펄스 및 20000 펄스 비교 출력을 위한 설정 값이다.
그리고, 서보앰프로부터 엔코더 피드백 펄스 출력을 직접 모듈의 엔코더 피드백 4채널 입력으로 받으며, 노드마스터 모듈의 DSP 펌웨어 프로그램 구동을 통해 엔코더 피드백 펄스 위치가 10000이 되었을 때, CMP ON, 20000 이 되었을 경우 도 4와 같이 CMP OFF 시킨다.
도 6과 같은 CMP 위치 비교 출력 결과를 포지션 래치(Position Latch)시켜 해당 값을 액츄얼 피드백 포지션(Actual Feedback Position)과 비교를 수행한 테스트 결과는 하기의 표 1과 같다.
즉, 표 1은 엔코더 피드백 펄스의 해당 비교 지점(10000 및 20000 펄스 포지션)과 CMP 트리거 신호 온, 오프 시점에 래치 시킨 포지션과 비교한 결과이다.
속도(Pulse/Sec) CMP 온(ON) 위치(LATCH) CMP 오프(OFF) 위치(LATCH)
1000 PPS 10001 20001
10000 PPS 10019 20018
100000 PPS 10196 20195
이러한 표 1과 같은 결과에 따라 액츄얼 피드백 포지션을 기준으로 CMP 트리거된 시점의 포지션 래치 데이터를 각각 시간 딜레이로 환산한 결과 대략 1.8 내지 1.9 ms 정도의 시간 오차가 발생함을 확인할 수 있다.
따라서, 상술한 DSP 모듈(120)은 피드백 펄스와 CMP 트리거 사이에 나타나는 시간 딜레이를 검출하고, 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 PWM 보상 신호를 생성하여 정확한 위치출력이 가능하도록 할 수 있다.
여기서, PWM 보상 신호는 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 펄스 수 및 펄스 폭 변조에 관한 정보를 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이레벨 제어기, DSP 모듈, 서보모터 드라이버, 서보모터 엔코더 및 레이저 또는 분사 노즐 장치를 포함하는 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법은, 하이레벨 제어기가 RS232 통신 인터페이스를 통해 DSP 모듈로 PWM 설정 정보를 전송하는 단계(S110), 서보모터 드라이버는 서보모터 엔코더에 대한 모니터링을 통해 서보모터 엔코더에 의한 현재의 엔코더값을 실시간으로 DSP 모듈로 전송하는 단계(S120) 및 DSP 모듈은 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값 대비 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 단계(S130)를 포함한다.
여기서, 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 단계(S130)는, 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 위치값이 기설정된 범위 내인 경우, PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하여 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어할 수 있다.
또한, PWM 설정 정보는, 출력 펄스 수, 출력 펄스의 폭 및 기설정된 범위에 관한 정보를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법은, DSP 모듈이 피드백 펄스와 CMP 트리거 사이에 나타나는 시간 딜레이를 검출하고, 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 PWM 보상 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 제어 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값 대비 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 DSP 모듈에 대해 도시한 상술한 블록도에서는 버스(bus)를 미도시하였으나, DSP 모듈에서 각 구성요소 간의 통신은 버스를 통해 이루어질 수도 있다. 또한, 각 디바이스에는 상술한 다양한 단계를 수행하는 CPU, 마이크로 프로세서 등과 같은 프로세서가 더 포함될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 서는 안될 것이다.
100: 정밀 디스펜싱 제어 시스템
110: 하이레벨 제어기
120: DSP 모듈
130: 서보모터 드라이버
140: 서보모터 엔코더
50: 레이저 또는 분사노즐장치

Claims (8)

  1. 하이레벨 제어기, DSP 모듈, 서보모터 드라이버, 서보모터 엔코더 및 레이저 또는 분사 노즐 장치를 포함하는 정밀 디스펜싱 제어 시스템에 있어서,
    상기 하이레벨 제어기는 RS(Recommended Standard) 232 통신 인터페이스를 통해 상기 DSP 모듈로 PWM(Pulse Width Modulation) 설정 정보를 전송하고,
    상기 서보모터 드라이버는 상기 서보모터 엔코더에 대한 모니터링을 통해 상기 서보모터 엔코더에 의한 현재의 엔코더값을 실시간으로 상기 DSP 모듈로 전송하며,
    상기 DSP 모듈은 상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값 대비 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 것인, 정밀 디스펜싱 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 DSP 모듈은,
    상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 위치값이 기설정된 범위 내인 경우, 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 것인, 정밀 디스펜싱 제어 시스템
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PWM 설정 정보는,
    출력 펄스 수, 출력 펄스의 폭 및 상기 기설정된 범위에 관한 정보를 포함하는 것인, 정밀 디스펜싱 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 DSP 모듈은,
    피드백 펄스와 CMP 트리거 사이에 나타나는 시간 딜레이를 검출하고, 상기 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 PWM 보상 신호를 생성하는 것인, 정밀 디스펜싱 제어 시스템.
  5. 하이레벨 제어기, DSP 모듈, 서보모터 드라이버, 서보모터 엔코더 및 레이저 또는 분사 노즐 장치를 포함하는 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 하이레벨 제어기가 RS232 통신 인터페이스를 통해 상기 DSP 모듈로 PWM 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 서보모터 드라이버는 상기 서보모터 엔코더에 대한 모니터링을 통해 상기 서보모터 엔코더에 의한 현재의 엔코더값을 실시간으로 상기 DSP 모듈로 전송하는 단계; 및
    상기 DSP 모듈은 상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값 대비 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 제어 신호에 기초하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 단계;를 포함하는 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 단계는,
    상기 서보모터 드라이버로부터 수신한 엔코더값에 대응되는 위치값이 기설정된 범위 내인 경우, 상기 PWM 설정 정보에 기초하여 PWM 제어 신호를 생성하여 상기 레이저 또는 분사 노즐 장치를 제어하는 것인, 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 PWM 설정 정보는,
    출력 펄스 수, 출력 펄스의 폭 및 상기 기설정된 범위에 관한 정보를 포함하는 것인, 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 DSP 모듈은 피드백 펄스와 CMP 트리거 사이에 나타나는 시간 딜레이를 검출하고, 상기 검출된 시간 딜레이를 보상하기 위한 PWM 보상 신호를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것인, 정밀 디스펜싱 제어 시스템의 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117639607A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 深圳市科沃电气技术有限公司 电机的控制方法、装置、设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017553A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Delta Electronics Inc 三台一体型acサーボ駆動装置
KR20130001562A (ko) * 2011-06-27 2013-01-04 (주)델타타우코리아 레이저 출력 제어 방법, 레이저 출력 제어 장치 및 이를 포함하는 레이저 가공 시스템
KR101491034B1 (ko) * 2014-05-20 2015-02-10 주식회사 이엠테크 엔코더값에 따른 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR20170045940A (ko) * 2015-10-20 2017-04-28 한국전기연구원 다축 서보 제어 시스템
KR20180031666A (ko) * 2018-03-21 2018-03-28 주식회사 주원테크놀러지 프로그래밍이 가능한 모터 제어장치 및 방법
KR20180032333A (ko) * 2016-09-22 2018-03-30 박정현 펄스폭 변조방식이 적용된 자동 분무기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017553A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Delta Electronics Inc 三台一体型acサーボ駆動装置
KR20130001562A (ko) * 2011-06-27 2013-01-04 (주)델타타우코리아 레이저 출력 제어 방법, 레이저 출력 제어 장치 및 이를 포함하는 레이저 가공 시스템
KR101491034B1 (ko) * 2014-05-20 2015-02-10 주식회사 이엠테크 엔코더값에 따른 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR20170045940A (ko) * 2015-10-20 2017-04-28 한국전기연구원 다축 서보 제어 시스템
KR20180032333A (ko) * 2016-09-22 2018-03-30 박정현 펄스폭 변조방식이 적용된 자동 분무기
KR20180031666A (ko) * 2018-03-21 2018-03-28 주식회사 주원테크놀러지 프로그래밍이 가능한 모터 제어장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117639607A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 深圳市科沃电气技术有限公司 电机的控制方法、装置、设备及存储介质
CN117639607B (zh) * 2024-01-25 2024-04-02 深圳市科沃电气技术有限公司 电机的控制方法、装置、设备及存储介质

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