KR20220101929A - Mulberry cotton manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홀센서를 이용한 선형이송장치의 캐리어 위치 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀센서를 이용하여 캐리어의 원점 복귀 동작 및 캐리어 중첩 시의 캐리어 분리 처리를 신속하게 자동처리할 수 있는 캐리어 위치 제어 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the position of a carrier in a linear transport device using a Hall sensor, and more particularly, a carrier capable of quickly and automatically processing a carrier separation process when a carrier overlaps and a return to origin operation of a carrier using a Hall sensor It is about position control technology.
반도체, 디스플레이, 식품 등의 제조 과정에서 처리 대상물을 이송하기 위한 이송장치가 사용되는데, 대표적인 이송장치는 볼 스크류 이송장치이다. 그러나, 볼 스크류 이송장치는 표면 스크래치나 파티클 발생 등에 따른 품질 저하 및 이송 시 발생하는 진동에 의해 이송 대상물의 정렬상태가 틀어지는 문제가 발생한다.A transport device for transporting an object to be treated is used in the manufacturing process of semiconductors, displays, food, and the like, and a representative transport device is a ball screw transport device. However, in the ball screw transfer device, there is a problem in that the alignment state of the object to be transferred is distorted due to deterioration of quality due to surface scratches or particle generation, and vibration generated during transfer.
이에 리니어 모터를 이용한 메커니즘이 개발되었는데, 리니어 모터(linear motor; LM) 방식의 선형이송장치는, 안내레일을 따라 왕복 이동 가능하게 장착되어 있는 캐리어를 리니어 모터 원리로 구동함으로써, 캐리어에 탑재된 이송 대상물을 임의의 위치에서 목표 위치로 손상이나 정렬상태의 틀어짐 없이 이동시킬 수 있는 장점이 있다. 선형이송장치는 마그넷이 레일에 고정되고 레일 상의 코일이 가동자로서 이동하면서 이송 대상물을 이송시키는 일반적인 코일 이동 방식과 마그넷이 가동자로서 이동하는 마그넷 이동 방식이 있으며, 마그넷 이동 방식은 캐리어( Carrier)에 케이블이 없고, 트랙 내에서 다수의 캐리어가 이동 가능한 장점이 있어 최근에 많이 도입되고 있다. 본 발명은 마그넷 이동 방식의 선형이송장치에 관한 것이다. Accordingly, a mechanism using a linear motor was developed. A linear motor (LM) type linear transport device drives a carrier mounted reciprocally along a guide rail using the linear motor principle to transport the carrier mounted on the carrier. There is an advantage that an object can be moved from an arbitrary position to a target position without damage or misalignment. The linear transfer device has a general coil movement method in which a magnet is fixed to a rail and a coil on the rail moves as a mover to transfer an object, and a magnet movement method in which a magnet moves as a mover. The magnet movement method is a carrier Since there is no cable in the track and a plurality of carriers can be moved within the track, it has been introduced a lot recently. The present invention relates to a linear transfer device of a magnet movement method.
마그넷 이동방식의 선형이송장치에서는 마그넷을 포함하는 캐리어의 이동 위치의 검출이 불가결하다. 이러한 이동 위치를 검출하는 수단으로서 리니어 인코더, 로터리 인코더, 홀센서 등이 이용되고 있으며, 단가 측면에서 저렴한 홀센서가 사용되는 경우가 많다.In the linear transfer device of the magnet movement type, it is indispensable to detect the movement position of the carrier including the magnet. As a means for detecting such a moving position, a linear encoder, a rotary encoder, a hall sensor, etc. are used, and a hall sensor which is inexpensive in terms of unit cost is often used.
인코더나 홀센서는 캐리어의 이동량, 즉 증가량은 검출할 수 있지만, 절대 위치(임의의 좌표 원점에 대한 위치)를 검출할 수는 없다. The encoder or Hall sensor can detect the amount of carrier movement, that is, the amount of increase, but cannot detect the absolute position (position with respect to the arbitrary coordinate origin).
선형 이송 시스템에서, 대상물 이송시 갑작스러운 전원 오프 등 패일(fail) 발생에 의해 시스템을 정지시켜야 할 상황이 발생할 수 있다. 이 경우 제어 시스템은 캐리어의 절대 위치를 검출할 수 없으며, 따라서 시스템을 재가동하고 공정을 재시작하기 위해서는 이송 시스템의 이송 라인 상에 존재하는 모든 캐리어의 위치를 초기화하여야 한다.In a linear transport system, a situation in which the system needs to be stopped may occur due to the occurrence of a failure, such as a sudden power off when transporting an object. In this case, the control system cannot detect the absolute position of the carriers, and therefore, in order to restart the system and restart the process, the positions of all carriers present on the transfer line of the transfer system must be initialized.
캐리어의 원점 복귀와 관련하여, 선행문헌 1(일본공개특허 제1996-322276호)에는 고정 지지부 및 이동 부재에 리니어 모터의 원점 복귀을 실시할 때에 이용하는 마크가 각각 형성되어, 원점 복귀시에는 이 마크들을 이용하여 캐리어에 부여된 마크가 고정 지지부에 부여된 마크와 일치하는 위치에 캐리어를 이동시켜 위치 결정하고, 원점 복귀 지령을 모터 구동 제어 장치에 설치된 조작반을 통해 입력하면 모터 구동 제어 장치의 프로세서가 원점 복귀 시퀀스 프로그램을 실행하여 리니어 모터를 소정 방향으로 저속으로 구동하여 캐리어를 소정 방향으로 이동시킨다. 그리고, 리니어 모터에 설치된 홀센서로부터 출력되는 자기 신호의 극성의 변화를 검출하면 가역 카운터에 리셋 커맨드를 출력해 가역 카운터를 리셋하고, 원점 복귀 처리를 종료하도록 하고 있다.In relation to the return to the origin of the carrier, in Prior Document 1 (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1996-322276), marks used when performing the return to the origin of the linear motor are respectively formed on the fixed support part and the moving member, and these marks are used in the return to the origin. The position is determined by moving the carrier to a position where the mark given to the carrier coincides with the mark given to the fixed support part using the By executing the return sequence program, the linear motor is driven in a predetermined direction at a low speed to move the carrier in a predetermined direction. Then, when a change in the polarity of the magnetic signal output from the hall sensor installed in the linear motor is detected, a reset command is output to the reversible counter to reset the reversible counter, and the origin return process is ended.
그러나, 상기 선행문헌 1은 리니어 모터의 원점 설정시에 작업자의 개재가 필수이며, 사람에 의한 다양한 설정 작업이 필요하여 원점 설정 처리가 완전히 자동적으로 실현할 수 없다.However, in
다른 방법으로서, 이송 장치 상에 존재하는 모든 캐리어를 일방향으로 정렬시키는 홈잉(homing) 방식이 있는데, 이는 모든 캐리어들이 한쪽으로 정렬될 때까지 시스템이 대기하여야 하므로, 이송 장치 상에 존재하는 캐리어의 개수에 비례하여 초기 위치 결정 시간이 증가하여 제조 시간의 손실을 발생시킨다.As another method, there is a homing method in which all carriers on the transport device are aligned in one direction. This is because the system has to wait until all carriers are aligned to one side, so the number of carriers on the transport device The initial positioning time increases in proportion to , resulting in a loss of manufacturing time.
한편, 선행문헌 2(유럽등록특허 제1547230호)에는 이송 경로를 따라 고정자의 위치 센서 어레이를 배치하는 구성이 개시되어 있다.On the other hand, Prior Document 2 (European Patent No. 1547230) discloses a configuration in which a position sensor array of a stator is disposed along a transport path.
그러나, 이러한 선행문헌 2는 선형이송장치에서 캐리어의 이동량을 검출하기 위해 사용되는 홀센서 외에 별도의 리미트 센서 또는 홈잉 센서를 사용하여야 하므로 추가적인 비용이 발생하고 리미트 센서 등의 위치 조정 시에 작업자가 개재되어야 하는 문제점이 있다.However, in this prior document 2, additional cost is incurred because a separate limit sensor or homing sensor must be used in addition to the Hall sensor used to detect the amount of movement of the carrier in the linear transfer device, and the operator intervenes when adjusting the position of the limit sensor. There is a problem that must be addressed.
한편, 마그넷 이동방식의 선형이송장치에서는 캐리어들이 1개의 선형모터(코일)에 중첩되어 위치하는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 마그넷을 이동할 코일 선택이 어려워 작업자가 수동으로 마그넷을 이동하는 등 사고 위험의 환경에 노출되어 있다. On the other hand, in the linear transfer device of the magnet movement method, carriers may be overlapped with one linear motor (coil), and in this case, it is difficult to select a coil to move the magnet, so the operator manually moves the magnet exposed to the environment of
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 홀센서를 이용하여 캐리어의 신속한 원점 복귀가 가능하고, 캐리어 중첩 시 캐리어의 신속한 분리가 가능한 선형이송장치를 구현하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to implement a linear transport device that enables a rapid return to the origin of a carrier by using a Hall sensor and enables rapid separation of a carrier when the carriers overlap. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 이동자로서 마그넷이 부착된 캐리어와, 고정자로서 코일과 상기 캐리어의 위치검출을 위한 복수개의 홀센서가 탑재된 코일 유닛과, 상기 캐리어의 이송을 제어하는 제어부를 구비하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법에 있어서, 상기 복수개의 홀센서는 상기 캐리어의 정방향 진입 시 위치값을 인식하는 좌측 위치센서와, 상기 캐리어의 역방향 진입 시 위치값을 인식하는 우측 위치센서와, 상기 좌측 및 우측 위치센서의 사이에 설치되고 캐리어의 이동방향을 결정하기 위한 이동방향 결정센서를 포함하고,상기 제어부는 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 시 상기 좌측 및 우측 위치센서와 이동방향 결정센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 이동방향을 결정하는 것에 의해 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법이 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, a carrier with a magnet attached as a mover, a coil unit as a stator and a coil unit equipped with a plurality of hall sensors for detecting the position of the carrier, and a control unit for controlling the transport of the carrier In the carrier position control method of the magnet movement type linear transfer apparatus having A right position sensor and a movement direction determination sensor installed between the left and right position sensors to determine a movement direction of the carrier, wherein the control unit moves with the left and right position sensors when returning to the origin of the carrier or overlapping the carrier There is provided a carrier position control method of a magnet movement type linear transfer device, characterized in that the carrier origin return or carrier overlap avoidance control is performed by determining the movement direction of the carrier based on the detection signal of the direction determination sensor.
여기서, 상기 이동방향 결정센서는 제 1 ~ 4 위치결정 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 코일 유닛 점유율을 산출하고, 상기 코일 유닛 점유율에 기초하여 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것이 바람직하며, 상기 제 1 및 제 4 위치결정 센서는 상기 코일의 좌우 첫 번째 UVW 1 쌍에 대응되는 위치에 배치되고, 제 2 및 제 3 센서는 상기 코일 유닛 점유율이 50%를 초과하는 위치를 검출할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.Here, the movement direction determination sensor includes first to fourth positioning sensors, and the control unit calculates the occupancy of the coil unit of the carrier based on the detection signals of the first to fourth positioning sensors, and the occupancy of the coil unit It is preferable to perform carrier origin return or carrier overlap avoidance control based on The sensor may be disposed at a position capable of detecting a position where the occupancy rate of the coil unit exceeds 50%.
그리고, 상기 제어부는 원점 복귀 동작에서 상기 캐리어가 하나의 코일 유닛만을 점유하고 있는 경우에는 상기 캐리어를 상기 캐리어가 점유하고 있는 코일 유닛의 좌우에 위치하는 코일 유닛 중 어느 하나로 상기 캐리어를 이동시켜 상기 캐리어가 점유중인 코일 센서보드를 완전히 벗어나는 순간 해당 코일 유닛이 원점 복귀 상태가 되도록 하고, 캐리어가 2개의 인접한 n 및 n+1 코일 유닛을 동시에 점유하고 있는 경우에는 상기 캐리어를 점유율이 높은 코일 유닛으로 이동시킨 후 다시 다른 코일 유닛으로 이동시켜 상기 n 및 n+1 코일 유닛을 원점 복귀시키는 것이 바람직하다.And, when the carrier occupies only one coil unit in the return to origin operation, the control unit moves the carrier to any one of the coil units located on the left and right of the coil unit occupied by the carrier to move the carrier to the carrier. The moment it completely leaves the occupied coil sensor board, the corresponding coil unit returns to the origin state, and when a carrier occupies two adjacent n and n+1 coil units at the same time, the carrier is moved to the high occupancy coil unit. It is preferable to return to the origin of the n and n+1 coil units by moving them to another coil unit again.
원점 복귀의 다른 실시예로서, 상기 제어부는 상기 캐리어의 이동에 따른 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호를 카운트 시점마다 저장하고, 시스템 정지 후 재가동시 상기 캐리어를 미리 설정된 방향으로 이동시키면서 인식되는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호와 시스템 정지 시점에서 저장된 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호에 기초하여 상기 캐리어의 절대 위치를 결정하는 것도 가능하다.As another embodiment of the origin return, the control unit stores the detection signals of the first to fourth positioning sensors according to the movement of the carrier at each count point, and recognizes while moving the carrier in a preset direction when the system is restarted after stopping the system It is also possible to determine the absolute position of the carrier based on the detection signals of the first to fourth positioning sensors and the detection signals of the first to fourth positioning sensors stored at the time of system stop.
캐리어 중첩 회피 제어에서, n 코일 유닛에 m 및 m+1 캐리어가 중첩적으로 위치하는 경우 상기 제어부는 상기 m 캐리어의 n-1 코일 유닛에 대한 점유율과 m+1 캐리어의 n+1 코일 유닛에 대한 점유율을 검출하고, 상기 점유율이 높은 캐리어를 대응되는 코일 유닛쪽으로 이동시켜 캐리어 중첩을 회피할 수 있다.In the carrier overlap avoidance control, when m and m+1 carriers are overlappingly located in the n coil unit, the control unit controls the occupancy of the m carrier for the n-1 coil unit and the n+1 coil unit of the m+1 carrier. By detecting the occupancy of the carrier, the carrier having a high occupancy can be moved toward the corresponding coil unit to avoid carrier overlap.
캐리어 중첩 회피를 위한 선행조건으로서, 상기 캐리어의 길이, 상기 코일 유닛 간의 간격, 동일 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서의 간격은 모든 위치에서 하나의 캐리어가 1개의 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서 또는 2개의 코일 유닛 간의 좌,우측 위치센서에서 동시에 인식될 수 있도록 결정되는 것이 요구된다.As a prerequisite for avoiding carrier overlap, the length of the carrier, the spacing between the coil units, and the spacing of the left and right position sensors in the same coil unit are determined by one carrier in one coil unit left and right position sensors or It is required to be determined so that it can be recognized at the same time by the left and right position sensors between the two coil units.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 홀센서를 이용하여 캐리어의 신속한 원점 복귀가 가능하도록 하여 제조 지연시간을 최소화하여 제조 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, there is an advantage in that the manufacturing yield can be improved by minimizing the manufacturing delay time by enabling the carrier to quickly return to the origin using the Hall sensor.
또한, 본 발명은 캐리어 중첩 시 캐리어의 신속한 분리가 가능하도록 하여 작업자의 수동 작업시에 발생할 수 있는 사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing in advance the risk of an accident that may occur during manual operation of the operator by enabling the rapid separation of the carrier when the carrier overlaps.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성을 개략적으로 표현한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성 중 코일 유닛의 평면 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 1 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 2 예를 나타낸 것이다.
도 5는 캐리어의 중첩을 확인하는 소프트웨어 알고리즘 구현을 위한 선행 조건을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치에서 캐리어 중첩을 확인하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 중첩 캐리어 분리 방법의 일례를 나타낸 것이다.1 is a schematic representation of the configuration of a linear transfer device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the planar structure of the coil unit in the configuration of the linear transfer device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a first example of a process of returning to the origin of a carrier according to the present invention.
4 is a view showing a second example of the process of returning to the origin of the carrier according to the present invention.
5 is a diagram for explaining the prerequisites for implementing a software algorithm for checking the overlap of carriers.
6 is a view for explaining a method of checking the carrier overlap in the linear transfer device according to an embodiment of the present invention.
7 shows an example of an overlapping carrier separation method according to the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. It should be noted that the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성을 개략적으로 표현한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치의 구성 중 코일 유닛의 평면 구조를 나타낸 것이다.1 schematically shows the configuration of a linear transfer device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a planar structure of a coil unit among the configurations of the linear transfer device according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치는 통상적인 마그넷 이동 형태의 선형이송장치와 동일한 구조로서, 도 1에는 선형이송장치의 구성이 매우 간략하게 표현되어 있다. 마그넷 이동 형태의 선형이송장치는 이송 트랙을 구성하는 베이스(10)의 상면에 다수의 코일 유닛이(20)이 이송방향을 따라 설치되고, 다수의 코일 유닛(20)에 의해 발생되는 전자기력에 의해 코일 유닛(20) 상부에 위치하는 캐리어(30)가 이송 트랙을 따라 이동한다. 캐리어(30)는 평판 형태로 형성되는 캐리어 몸체(31)의 저면에 자극이 교대로 연속적으로 배치되는 마그넷이 부착되어 있다. As shown in FIG. 1 , the linear transfer device according to an embodiment of the present invention has the same structure as a conventional magnet moving type linear transfer device, and the configuration of the linear transfer device is very simplified in FIG. 1 . In the linear transfer device of the magnet movement type, a plurality of
도 1에는 코일 유닛(20)에 전력을 인가하여 캐리어(30)의 이송을 제어하는 제어부의 구성이 생략되어 있으며, 여기서 제어부는 캐리어의 위치 제어 유형에 따라 개별 코일 유닛(20)을 구동하는 드라이버 또는 상위 단의 제어기일 수 있다. 제어부는 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 시 좌측 및 우측 위치센서(23, 24)와 이동방향 결정센서(25)의 검출 신호에 기초하여 캐리어(30)의 이동방향을 결정하는 것에 의해 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행한다.1, the configuration of the control unit for controlling the transport of the
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 코일 유닛(20)은 코일(21)과 PCB 형태로 구현되는 센서보드(22)를 구비하고, 센서보드(22)에는 다수 개의 홀센서가 탑재되어 있다. Referring to FIG. 2 , the
이 다수 개의 홀센서는 캐리어(30)의 정방향 진입 시 위치값을 인식하는 좌측 위치센서(23, L)와, 캐리어의 역방향 진입 시 위치값을 인식하는 우측 위치센서와(24, R)와, 좌측 및 우측 위치센서(23, 24)의 사이에 설치되고 캐리어(30)의 이동방향을 결정하기 위한 이동방향 결정센서(25)를 포함한다. The plurality of Hall sensors include a left position sensor (23, L) for recognizing a position value when the
좌측 위치센서(23)와 우측 위치센서(24)는 캐리어(30)의 이동방향으로 볼 때 코일(21)의 전방과 후방에 각각 배치되고, 각각 복수 개의 홀센서를 포함할 수 있다. The
이동방향 결정센서(25)는 코일(21)의 옆쪽에 배치되어 캐리어(30)가 코일(21)을 점유하고 있는(덮고 있는) 비율을 검출하고, 검출된 값에 기초하여 캐리어(30)의 이동방향을 결정하기 위한 것이다. The movement
이동방향 결정센서(25)는 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 위치결정 센서(25a)와 제 4 위치결정 센서(25d)는 캐리어(30)가 정방향 또는 역방향으로 진입할 때 코일(21)의 첫 번째 UVW상 한 쌍을 덮을 수 있는 위치일 수 있다. 이는 대략 코일(21)의 전체 길이의 약 20%에 해당하는 위치일 수 있다. 그리고, 제 2 위치결정 센서(25b)와 제 3 위치결정 센서(25c)는 캐리어(30)가 정방향 또는 역방향으로 진입할 때 코일(21)의 절반 이상을 점유하는 것을 인식할 수 있는 위치일 수 있다. 예를 들어 제 2 위치결정 센서(25b)와 제 3 위치결정 센서(25c)는 코일(21) 전체 길이의 중간 위치(50% 위치)의 좌우 지점(각 48%, 52% 위치)에 배치될 수 있다. The movement
예를 들어, 캐리어(30)가 정방향으로 진입 시에 제 3 위치결정 센서(25c)에서 감지 신호가 검출되면 캐리어(30)가 코일(21)을 절반 이상 점유하고 있음을 알 수 있다.For example, when a detection signal is detected by the
도 3은 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 1 예를 나타낸 것이다.3 shows a first example of a carrier return-to-origin process according to the present invention.
도 3의 사례는 코일 유닛(20) 상에 하나의 캐리어(30)만이 위치하는 경우로서, 도 3과 같이 캐리어(30)가 위치한 상태에서 전원 OFF, Fail 등에 의해 원점 복귀 즉 캐리어의 절대 위치를 알아내야 하는 경우이다. 이 때는 다른 코일 유닛(20) 상에는 캐리어(30)가 없기 때문에 원점 복귀가 필요하지 않다. 즉 원점 복귀가 되어 있는 상태로 볼 수 있다. 이 경우 제어기는 캐리어(30)가 점유하고 있는 코일 유닛(20)을 구동하여 캐리어(30)를 인접한 코일 유닛(20)으로 이동시킨다. 이 때, 캐리어(30)가 진입중인 코일 유닛(20)은 좌,우측 위치센서(223,24)를 통해 캐리어(30)의 진입에 따른 싱글 턴(single turn) 검출 후 멀티 턴(multi turn)이 감지되므로 캐리어(30)의 절대위치를 알 수 있으며, 캐리어(30)가 진출하는 코일 유닛(20)은 캐리어(30)가 코일 유닛(20)을 완전히 벗어나는 시점에서 원점 복귀가 완료된다. The case of FIG. 3 is a case in which only one
따라서, 이러한 원점 복귀 프로세스를 통해 종래기술과 대비하여 매우 신속하게 캐리어들의 원점 복귀 동작이 수행됨을 알 수 있다. Accordingly, it can be seen that the homing operation of carriers is performed very quickly compared to the prior art through this homing process.
도 4는 본 발명에 따른 캐리어의 원점복귀 과정의 제 2 예를 나타낸 것이다.4 is a view showing a second example of a process of returning to the origin of a carrier according to the present invention.
도 4의 사례는 1개의 캐리어(30)가 2개의 코일 유닛(20)을 동시에 점유하고 있는 경우로서, 도 3과 같이 캐리어(30)가 위치한 상태에서 전원 OFF, Fail 등에 의해 원점 복귀 즉 캐리어의 절대 위치를 알아내야 하는 경우이다. 이 때는 1개의 캐리어(30)가 2개의 코일 유닛(20)을 동시에 점유하고 있으므로 n 및 n+1 번째 코일 유닛(20)에 대한 원점 복귀가 필요한 상황이다.The case of FIG. 4 is a case in which one
이 경우 제어부는 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 n 및 n+1 번째 코일 유닛(20)에 대한 캐리어(30)의 점유율을 산출하여, 점유율이 높은 코일 유닛(30)으로 캐리어(30)를 이송시킨 후, 캐리어(30)를 다시 해당 코일 유닛(20)으로 복귀시키는 동작만으로 원점 복귀를 수행할 수 있다. 도 4에서 n 번째 코일 유닛에 대한 캐리어의 점유율이 n+1 번째 코일 유닛에 대한 캐리어의 점유율보다 높은 경우, 제어부는 우선 캐리어(30)를 n번째 코일 유닛으로 이동시키며 이때 n+1번째 캐리어의 원점 복귀 동작이 우선 완료된다((b) 참조). 그 다음 제어부는 캐리어(30)를 다시 n+1 번째 코일 유닛으로 복귀시키며, 캐리어(30)가 n번째 코일 유닛을 완전히 벗어나는 경우 전체적인 원점 복귀 동작이 완료된다. In this case, the control unit calculates the occupancy of the
이에서 설명한 바와 같이, 캐리어(30)가 복귀하는 n+1 번째 코일 유닛은 좌,우측 위치센서(223,24)를 통해 캐리어(30)의 진입에 따른 싱글 턴(single turn) 검출 후 멀티 턴(multi turn)이 감지되므로 캐리어(30)의 절대위치를 알 수 있다. As described above, the n+1-th coil unit to which the
따라서, 이러한 원점 복귀 프로세스를 통해 종래기술과 대비하여 매우 신속하게 캐리어들의 원점 복귀 동작이 수행됨을 알 수 있다. Accordingly, it can be seen that the homing operation of carriers is performed very quickly compared to the prior art through this homing process.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 제어부가 캐리어(30)의 이동에 따른 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호를 위치 검출을 위한 카운트 시점마다 저장하고, 시스템 정지 후 재가동시 캐리어(30)를 미리 설정된 방향으로 저속 이동시키면서 인식되는 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호와 시스템 정지 시점에서 저장된 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 캐리어(30)의 절대 위치를 결정하는 것도 가능하다.In another embodiment of the present invention, the control unit stores the detection signals of the first to fourth positioning sensors according to the movement of the
이하에서는 도 5 ~ 7을 참조하여 캐리어 중첩 확인 및 캐리어 중첩 회피 알고리즘이 수행되는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process in which the carrier overlap confirmation and carrier overlap avoidance algorithms are performed will be described with reference to FIGS. 5 to 7 .
도 5와 6은 캐리어의 중첩을 확인하는 소프트웨어 알고리즘을 설명하기 위한 것으로서, 도 5는 캐리어의 중첩을 확인하는 소프트웨어 알고리즘 구현을 위한 선행 조건을 설명하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형이송장치에서 캐리어 중첩을 확인하는 방법을 설명하는 도면이다.5 and 6 are for explaining a software algorithm for checking the overlap of carriers. It is a view for explaining a method of checking the carrier overlap in the linear transfer device according to.
우선 도 6의 캐리어 중첩 확인 알고리즘 구현을 위해서는 도 5와 같은 선행조건을 만족하여야 하는데 이는 다음과 같다. 우선 (a)와 같이 이송트랙 양단의 경우 캐리어(30)가 코일 유닛(20)을 벗어나지 않고 좌,우측 위치센서(23,24)가 모두 캐리어(30)를 인식하도록 설계되어야 하고, 캐리어(30)의 길이, 코일 유닛(20) 간의 간격, 동일 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서(23,24)의 간격은 모든 위치에서 하나의 캐리어(30)는 1개의 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서(23,24) 또는 2개의 코일 유닛 간의 좌,우측 위치센서(23,24)에서 동시에 인식될 수 있도록 설계되어야 한다. First, in order to implement the carrier overlap check algorithm of FIG. 6, the prerequisites as shown in FIG. 5 must be satisfied, which is as follows. First, as in (a), in the case of both ends of the transport track, the
도 6을 참조하여 캐리어 중첩 확인 방법을 설명하면, (a)에서 n번째 코일의 좌측 위치센서(23)의 검출값이 0이고, 우측 위치센서(24)의 검출값이 1이며, n+1 번째 코일 유닛(20)의 좌,우측 위치센서(23,24)의 검출값이 1이면 캐리어가 중첩 상태인 것으로 판단한다. When the method for checking carrier overlap is described with reference to FIG. 6 , in (a), the detection value of the
그리고, (b)에서 n번째 코일 유닛(20)의 좌,우측 위치센서(23,24)의 검출값이 1이면서 중첩된 상태(n번째 코일 유닛(20)에 2개의 캐리어(30)가 놓인 상태)이고, n+1번째 코일 유닛(20)의 좌,우측 위치센서(23,24)의 검출값이 1이면 n+1번째 코일 유닛(20)에 2개의 캐리어(30)가 놓인 것으로 판단한다. And, in (b), the detection values of the left and
도 7은 본 발명에 따른 중첩 캐리어 분리 방법의 일례를 나타낸 것이다. 도 7과 같이 n번째 코일 유닛에 m 및 m+1번 캐리어가 중첩된 경우, 제어부는 n-1번째 코일유닛의 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 m번 캐리어(30)의 n-1 번째 코일 유닛에 대한 점유율과, n+1번째 코일유닛의 제 1 ~ 4 위치결정 센서(25a ~ 25d)의 검출신호에 기초하여 m+1번 캐리어(30)의 n+1 번째 코일 유닛에 대한 점유율을 산출하여, 점유율이 높은 캐리어(30)를 대응되는 코일 유닛(30)측으로 이송시킨다. 7 shows an example of an overlapping carrier separation method according to the present invention. 7, when carriers m and m+1 are overlapped on the n-th coil unit, the control unit m times based on the detection signals of the first to
도 7의 사례에서는 n+1번째 코일 유닛에 대한 m+1번 캐리어의 점유율이 n-1번째 코일 유닛에 대한 m번 캐리어의 점유율보다 높아 m+1번 캐리어를 n+1번째 코일 유닛으로 이동시켜 캐리어 중첩을 회피하는 것을 설명하고 있다. In the case of Figure 7, the occupancy of the m+1-th carrier for the n+1-th coil unit is higher than the occupancy of the m-th carrier for the n-1 th coil unit, so the m+1-th carrier is moved to the n+1-th coil unit. to avoid carrier overlap.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above preferred embodiments, various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims are intended to cover such modifications and variations as fall within the scope of the present invention.
10 : 베이스
20 : 코일 유닛
21 : 코일
22 : 센서 보드
23 : 좌측 위치센서
24 : 우측 위치센서
25 : 이동방향 결정센서
30 : 캐리어
31 : 캐리어 몸체
32 : 마그넷10: base 20: coil unit
21: coil 22: sensor board
23: left position sensor 24: right position sensor
25: movement direction determination sensor 30: carrier
31: carrier body 32: magnet
Claims (8)
상기 복수개의 홀센서는 상기 캐리어의 정방향 진입 시 위치값을 인식하는 좌측 위치센서와, 상기 캐리어의 역방향 진입 시 위치값을 인식하는 우측 위치센서와, 상기 좌측 및 우측 위치센서의 사이에 설치되고 캐리어의 이동방향을 결정하기 위한 이동방향 결정센서를 포함하고,
상기 제어부는 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 시 상기 좌측 및 우측 위치센서와 이동방향 결정센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 이동방향을 결정하는 것에 의해 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
A carrier of a magnet movement type linear transfer device comprising: a carrier to which a magnet is attached as a mover; a coil unit equipped with a plurality of hall sensors for detecting the position of the coil and the carrier as a stator; and a control unit for controlling the transfer of the carrier In the position control method,
The plurality of Hall sensors are installed between a left position sensor for recognizing a position value when the carrier enters in the forward direction, a right position sensor for recognizing a position value when the carrier enters in the reverse direction, and the left and right position sensors, and is installed between the carrier including a movement direction determination sensor for determining the movement direction of
The control unit performs carrier origin return or carrier overlap avoidance control by determining the movement direction of the carrier based on the detection signals of the left and right position sensors and the movement direction determining sensor when returning to the origin of the carrier or overlapping the carriers A method of controlling the position of a carrier of a magnet movement type linear transfer device.
상기 이동방향 결정센서는 제 1 ~ 4 위치결정 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출 신호에 기초하여 상기 캐리어의 코일 유닛 점유율을 산출하고, 상기 코일 유닛 점유율에 기초하여 캐리어 원점 복귀 또는 캐리어 중첩 회피 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
The method of claim 1,
The movement direction determination sensor includes first to fourth positioning sensors, and the control unit calculates the occupancy of the coil unit of the carrier based on the detection signals of the first to fourth positioning sensors, and based on the occupancy of the coil unit A method of controlling a carrier position of a magnet movement type linear transfer device, characterized in that to perform a carrier origin return or carrier overlap avoidance control.
상기 제 1 및 제 4 위치결정 센서는 상기 코일의 좌우 첫 번째 UVW 1 쌍에 대응되는 위치에 배치되고, 제 2 및 제 3 센서는 상기 코일 유닛 점유율이 50%를 초과하는 위치를 검출할 수 있는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
3. The method of claim 2,
The first and fourth positioning sensors are disposed at positions corresponding to the first pair of left and right UVWs of the coil, and the second and third sensors can detect a position in which the occupancy of the coil unit exceeds 50%. Carrier position control method of the magnet movement type linear transfer device, characterized in that disposed in the position.
원점 복귀 동작에서 상기 제어부는 상기 캐리어가 하나의 코일 유닛만을 점유하고 있는 경우, 상기 캐리어를 상기 캐리어가 점유하고 있는 코일 유닛의 좌우에 위치하는 코일 유닛 중 어느 하나로 상기 캐리어를 이동시켜 상기 캐리어가 점유중인 코일 센서보드를 완전히 벗어나는 순간 해당 코일 유닛이 원점 복귀 상태가 되는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
4. The method of claim 3,
In the return to origin operation, when the carrier occupies only one coil unit, the control unit moves the carrier to any one of the coil units located on the left and right of the coil unit occupied by the carrier to be occupied by the carrier. Carrier position control method of a magnet moving type linear transfer device, characterized in that the coil unit is returned to the origin as soon as it completely leaves the coil sensor board in progress.
원점 복귀 동작에서 상기 제어부는 상기 캐리어가 2개의 인접한 n 및 n+1 코일 유닛을 동시에 점유하고 있는 경우, 상기 캐리어를 점유율이 높은 코일 유닛으로 이동시킨 후 다시 다른 코일 유닛으로 이동시켜 상기 n 및 n+1 코일 유닛을 원점 복귀시키는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
4. The method of claim 3,
In the origin return operation, when the carrier occupies two adjacent n and n+1 coil units at the same time, the control unit moves the carrier to a coil unit having a high occupancy rate, and then moves it to another coil unit to move the n and n coil units. Carrier position control method of a magnet movement type linear transfer device, characterized in that the +1 coil unit is returned to the origin.
상기 제어부는 상기 캐리어의 이동에 따른 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호를 카운트 시점마다 저장하고, 시스템 정지 후 재가동시 상기 캐리어를 미리 설정된 방향으로 이동시키면서 인식되는 상기 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호와 시스템 정지 시점에서 저장된 제 1 ~ 4 위치결정 센서의 검출신호에 기초하여 상기 캐리어의 절대 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
4. The method of claim 3,
The control unit stores the detection signals of the first to fourth positioning sensors according to the movement of the carrier at each count point, and the first to fourth positioning recognized while moving the carrier in a preset direction when the system is restarted after stopping Carrier position control method of a magnet movement type linear transfer device, characterized in that the absolute position of the carrier is determined based on the detection signal of the sensor and the detection signal of the first to fourth positioning sensors stored at the time of system stop.
n 코일 유닛에 m 및 m+1 캐리어가 중첩적으로 위치하는 경우 상기 제어부는, 상기 m 캐리어의 n-1 코일 유닛에 대한 점유율과 m+1 캐리어의 n+1 코일 유닛에 대한 점유율을 검출하고, 상기 점유율이 높은 캐리어를 대응되는 코일 유닛쪽으로 이동시켜 캐리어 중첩을 회피하는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법.
4. The method of claim 3,
When m and m+1 carriers are overlappingly located in the n coil unit, the control unit detects the occupancy of the m carrier with respect to the n-1 coil unit and the occupancy of the m+1 carrier with respect to the n+1 coil unit, and , The carrier position control method of the magnet moving type linear transfer device, characterized in that by moving the carrier with a high occupancy rate toward the corresponding coil unit to avoid carrier overlap.
상기 캐리어의 길이, 상기 코일 유닛 간의 간격, 동일 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서의 간격은 모든 위치에서 하나의 캐리어가 1개의 코일 유닛 내 좌,우측 위치센서 또는 2개의 코일 유닛 간의 좌,우측 위치센서에서 동시에 인식될 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 마그넷 이동 방식 선형이송장치의 캐리어 위치 제어방법. 8. The method of claim 7,
The length of the carrier, the spacing between the coil units, and the spacing of the left and right position sensors in the same coil unit are the positions of one carrier in one coil unit, the left and right position sensors in one coil unit, or the left and right positions between two coil units. Carrier position control method of the magnet movement type linear transfer device, characterized in that determined to be recognized at the same time by the sensor.
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