KR890001136B1 - 테이블의 고속 원점 검출 및 위치 편차 보정방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

테이블의 고속 원점 검출 및 위치 편차 보정방법

제1도는 본 발명의 회로도.

제2도 및 제3도는 본 발명에서 고속 원점 검출 모우드시 테이블의 구동 상태도.

제4도는 본 발명에서 주행 모우드시 테이블의 구동 상태도.

제5도는 본 발명의 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2 : 입력단자 3 : 원점 센서

4 : 좌측 한계점 센서 5 : 우측 한계점 센서

6 : 논리 신호처리부 7 : 카운터

8 : 마이크로프로세서 9 : 디코우더

10 : 인터럽트 신호처리부 11 : 쌍방향버스드라이버

14 : 버퍼부 OR : 오아게이트

본 발명은 자동화 제어기기에서 사용되는 테이블의 고속 원점 검출 및 위치 편차 보정방법에 관한 것이다.

자동화 제어기기는 고속화 및 정밀화가 요구되기 때문에 마이크로프로세서를 사용하는 면적 테이블기기(X-Y축 테이블)나 수치제어 시스템에 있어서 면적 테이블기기 (이하 테이블이라 칭함)의 위치를 계산하기 위하여 기준이 되는 원점을 찾아 내기 위한 여러가지 방법이 제안되었으나 저속으로 원점을 셋팅(SETTING)하는 경우 자동화 제어기기의 고속화를 이룰수 없고 다수개의 센서를 사용하여 고속주행을 시도하고자 할 때에 테이블의 관성 오차를 해결하기 위하여는 회로가 복잡하여지는 단점이 있는 것이었다.

본 발명의 목적은 단일의 원점 센서로서 고속으로 원점을 검출할 수 있는 동시에 테이블의 주행 모우드시 원점 센서를 통과할때마다 테이블의 위치 편차가 보정되게 함으로써 자동화 제어기기를 고속 정밀화 할수 있는 테이블의 고속 원점 검출 및 위치 편차 보정방법을 제공하고자 하는 것으로 단일 원점 센서와 감지 신호가 원점 검출 모우드나 주행 모우드에 따라 버퍼부 및 인터럽트 신호처리부를 통하여 마이크로프로세서에 인가되게 하여 원점 검출시 카운터에 설정된 데이타가 강제적으로 로우딩되게 하고 좌·우측 한계점 센서로서 테이블 영역밖에서 가동되는 것을 방지하게한 것이다.

이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 회로도로서 입력단자(1)(2)에는 논리 신호처리부(6)가 구성되어 모우터 엔코우더 펄스 신호인 위상 신호를 받아 동기시킨후 일측으로 모우터의 정역 회전신호 및 카운트 정보 발생 유닛을 버퍼부(14)에 인가되게 구성시키며 타측으로는 업 다운 카운터 펄스가 카운터(7)의 업 다운 카운터단자(UP)(DN)에 인가되게 구성시킨다.

그리고 원점 센서(3) 및 좌·우측 한계점 센서(4)(5)의 출력이 테이블 주행 모우드시 인터럽트 신호처리부(10)를 통하여 마이크로프로세서(8)에 인가되게 구성시키며 원점 검출 모우드시에는 마이크로프로세서(8)가 디코우더(9)를 통하여 버퍼부(14 )의 각 버퍼들을 셀렉터 할수 있게 구성시켜 원점 센서(3)의 감지 신호가 마이크로프로세서(8)의 데이타 버스(D₀-D₇)로 인가되게 구성시킨후 리드 및 라이트 단자

에서 오아게이트(OR)를 통하여 인에이블상태 신호가 카운터(7)에 인가되게 구성시키고 쌍방향 버스 드라이버(11)의 각 인버터를 통하여 설정된 데이타 값이 카운터(7)에 로우딩되게 구성시킨 것이다. 이와같이 구성된 본 발명에서 원점 검출 모우드시의 작용효과를 제2도 및 제3도를 참고로하여 설명한다.

먼저 원점 검출 모우드시 테이블의 위치가 제2도에 도시된 바와 같이 위치점(P)에 놓이게 되어 원점 센서(3)와 좌측 한계점 센서(4) 사이에 있게 되면 전원이 제어기기에 인가되자 마자 테이블은 임의의 위치점(P)에서 원점 센서(3)를 향하여 우방향(항상 프로그램 설정 순서에 따라)으로 고속 주행(A)을 시작하게 되는 것으로 전원 인가시 이를 마이크로프로세서(8)에서 감지하여 모우터 제어신호를 출력시킴으로써 테이블을 이동시키는 모우터를 구동시키는 것이다.

이때 마이크로프로세서(8)는 테이블이 원점 센서(3)를 지나가는 것을 감지하기 위하여 디코우터(9)를 통하여 버퍼부(14)의 각 버퍼를 순차적으로 셀렉터하게 된다.

이같은 상태에서 원점 센서(3)에서 고속 주행하고 있는 테이블을 감지하게 되면 버퍼부(14)와 데이타 버스(D₀-D₇)를 통하여 마이크로프로세서(8)에 감지 신호를 인가시키게 되는 것으로 원점 센서(3)는 광센서나 리미트 스위치를 사용하여 테이블이 지나가는 것을 감지하게 된다.

따라서 마이크로프로세서(8)는 원점 센서(3)가 감지되었음을 인식한후 리드 및 라이트 단자

로 출력되는 고전위 상태 신호를 오아게이트(OR)를 통하여 카운터( 7)의 인에이블단자(1N)에 인가시킴으로써 카운터(7)는 로우딩 상태가 되고 이때 마이크로프로세서(8)는 이미 정해놓은 임의의 값(이하 XX라 칭함)을 쌍방향 버스 드라이버 (11)를 통한후 카운터(7)에 로우드(LOAD)시킨다.

즉 원점 검출 모우드시 제2도에서와 같이 고속 주행(A)하다가 원점 센서(3)를 인식하게 되면 마이크로프로세서(8)에서는 카운터(7)에 미리 설정해준 임의의 값(XX )을 로우드시키게 된다.

이와같이 임의의 값(XX)이 카운터(7)에 로우드된후에는 카운터(7)는 논리 신호처리부(6)에서 인가되는 업 카운트 펄스로 업 카운트 동작을 행하게 되며 또한 원점 센서(3)를 검출한후에는 마이크로프로세서(8)에서 모우터 제어신호를 콘트롤하여 제2도에서와 같이 감속 주행(B)시킨다.

이러한 감속 주행(B)은 카우너(7)의 카운트 값이(XX+YY)가 될때까지 하게 되며 여기서 YY값은 테이블을 이동시키는 모터의 감속거리로써 모타의 사양에 따라 약간의 차이기 있으며 이러한 감속거리(YY)는 미리 설정해 주게 된다.

이와같이 원점 센서(3)를 감지한후 마이크로프로세서(8)에서는 모우터 제어신호를 콘트롤하여 모터를 저속 회전시킴으로써 테이블을 감속 주행시킴과 동시에 카운터 (7)의 카운트 값을 쌍방향 버스 드라이버(11)를 통하여 계속 체크하게 된다. 즉 쌍방향 버스 드라이버(11)의 인버터를 통하여 마이크로프로세서(8)에 인가되는 카운터(7)의 카운트 값이 "XX-YY"가 되는 경우 마이크로프로세서(8)에서는 모우터를 제2도와 같이 순간적으로 정지(F)시킨후 좌측으로 저속 주행(C)을 시켜 다시 테이블이 원점 센서(3)를 통과할때 버퍼부(14)에서 원점 센서(3)의 감지 신호가 마이크로프로세서 (8)에 인가되면 테이블을 정지(G)시켜 원점 검출 모우드를 고속으로 종료시킬 수 있게 된다.

이때 저속 주행(C)은 모우터를 역구동시키는 신호로서 원점 센서가 감지되어 정지신호가 인가될때에 저속 주행으로 인하여 테이블의 관성에 무관하게 정지될 수가 있는 것으로 저속 주행(C)시 버퍼부(14)를 인가되는 원점 센서(3)의 원점 감지 신호에 의하여 마이크로프로세서(8)가 모우터를 정지시키는 동시에 쌍방향 버스 드라이버 (11)를 통하여 "XX"인 테이타 신호를 카운터(7)에 로우딩시키게 되는 것이다.

(OR를 통하여 인에이블시킴과 동시)

한편 원점 검출 모우드시 테이블의 위치가 제3도에서와 같이 위치점(P)이 원점 센서(3)와 우측 한계점 센서(5) 사이에 위치하게 되면 전원 인가시 제3도와 같이 테이블은 항상 우방향(프로그램 설정에 의함)으로 고속 주행(A)을 하고 마이크로프로세서 (8)에서는 센서를 감지하기 위하여 디코우더(9)를 통하여 버퍼부(14)를 셀렉터하게 된다. 이때 고속 주행(A)을 하다가 우측 한계점 센서(5)가 감지되게 되면 마이크로프로세서(8)는 버퍼부(14)를 통하여 우측 한계점 센서(5)가 체크되었음을 알고 테이블의 모우터를 콘트롤하는 모우터 제어신호를 제어하여 감속 주행(B)을 행하는 동시에 쌍방향 버스 드라이버(11)를 통하여 미리 설정시킨 우측 한계점 데이타값(KK)을 카운터 (7)에 로우딩시킨후 카운터(7)의 카운트값이 ″KK+YY″로 카운트될때까지 감속 주행(B)을 행하고 입력단자(1)(2)로 인가되는 모우터 엔코우드 신호가 논리 신호처리부 (6)에서 카운터(7)에 인가되어 ″KK+YY″값이 카운트되면 마이크로프로세서(8)에서는 모우터 제어신호로 테이블을 순간적으로 정지시킨후 역방향(좌측방향)으로 고속 주행(A)을 시킨다. 이같이 역방향으로 고속주행(A)된 후에는 원점 센서(3)의 감지를 체크하게 되고 다시 원점 센서(3)가 감지되면 카운터(7)의 카운트 값을 미리 설정된 임의의 값(XX)으로 로우딩시킨후 모우터의 감속거리(YY)를 뺀 값만큼 즉 ″XX -YY″값에 도달할때까지 다시 감속 주행(B)시킨다.

그러다가 카운터 값이(XX-YY)에 도달하면 마이크로프로세서(8)에서는 이를 감지하여 모우터 제어신호를 제어하여 테이블을 순간적으로 정지시킨후 다시 우측으로 감속 주행(C)시켜 원점 센서(3)가 감지되면 마이크로프로세서(8)는 모우터를 정지시킴과 동시에 쌍방향 버스 드라이버(11)를 통하여 임의의 값″XX″를 카운터(7)에 로우딩시키게 된다.

따라서 원점 검출 모우드시 하나의 원점 센서(3)를 이용하여도 고속으로 원점 검출 모우드를 수행할 수 있는 것이다.

또한 본 발명에서는 주행 모우드시 단일의 원점 센서(3)로서 테이블의 위치 편차를 조정하고 좌·우측 한계점 센서(4)(5)는 오버런(overrun)신호로 이용하여 테이블의 동작 영역밖에서는 마이크로프로세서(8)에서 부저를 이용하여 경보 신호를 울릴 수 있게 하였다.

먼저 제4도와 같은 주행 모우드에서 테이블이 정장 동작 영역내(가:좌측 한계점 센서와 우측 한계점 센서 사이)에 있을 때에는 테이블 주행중마다 원점 센서(3)를 감지하는 순간 인터럽트 신호처리부(10)를 통하여 마이크로프로세서(8)의 인터럽트단자

에 인가되므로 설정된 프로그램의 인터럽트 처리 루틴을 수행하게 되어 리드 및 라이트단자

와 디코우더(9)의 신호가 오아게이트(OR)를 통하여 카운터(7)의 인에이블단자(IN)에 인에이블 신호를 인가시키는 동시에 데이타 버스(D₀-D₇)를 통하여 쌍방향 버스 드라이버(11)에서 카운터(7)의 값을 강제로 임의의 값(XX)으로 로우드 되게 한다.

따라서 테이블이 주행중 원점 센서(3)가 감지되면 카운터(7)를 임의의 값(XX)으로 로우딩시킨후 논리신호처리부(6)로 인가되는 업다운 카운트 신호에 의하여 다시 카운트를 행하도록 하여 테이블의 기계적인 슬립에 의한 위치 편차를 보정할 수가 있는 것으로 주행중에 원점 센서(3)를 감지할때마다 위의 실행을 반복하여 정확한 테이블의 위치를 고정시킬 수가 있는 것이다.

그리고 주행 모우드시 테이블의 동작 영역을 밖으로 구동되는 중(제4도의 나)에는 좌·우측 한계점 센서(4)(5)에서 감지하여 감속 주행(B)을 행하는 것으로 이때에는 마이크로프로세서(8)는 인터럽트 신호처리부(10)에서 출력되는 인터럽트 상태 신호에 의하여 좌·우측 한계점 센서(4)(5)가 감지되었음을 알고 감속 주행(B)을 하다가 설정된 데이타값(+YY)(-YY)만큼 테이블을 이송시킨후 순간적으로 정지시켰다가 다시 좌·우방향으로 저속 주행(C)을 하여 재차 한계점 센서(4)(5)에서 감지하게 되면 모우터를 정지시키므로 테이블이 정지된채 마이크로프로세서(8)에서 경보 신호를 울리어 오버런(OVER RUN)임을 사용자에게 알려주게 되는 것이다.

이와같은 본 발명에서 카운터(7)에 로우딩되는 데이타의 내용과 그 용도 및 위치 편차 보정내용에 대하여 실측 거리를 사용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 카운터(7)에 로우딩되는 데이타는 기계적 실측거리로써 예를들어 좌측 한계점 센서(4)를 기준(00)으로 하여 원점 센서(3)까지 설계된 거리가 500mm이고 우측 한계점(5)까지의 거리를 100mm로 설계되었다고 하면 테이블이 이송할수 있는 최대거리는 100mm이다.

따라서 본 발명에서의 임의의 값 XX는 500mm, KK는 1000mm가 되고 YY는 모우터의 감속거리로서 사용되는 모우터의 사양에 따라 약간의 차이가 발생된다.

본 발명은 이와같은 실측 데이타를 메모리하고 있다가 테이블의 기계적인 슬립 현상등에 의한 데이타 값의 오차를 보정하는 것으로 예를들어 현재 모우터가 구동되다가 원점 센서(3)가 감지되었을때 카운터(7)의 카운트값을 마이크로프로세서(8)가 읽어보니 499mm였다고 가정하면, 실측거리는 500mm가 되어야 하나 테이블의 이송거리는 499mm로써 1mm의 오차가 발생하게 된다.

이와같은 상태로 오차를 보정하지 않고 계속 테이블을 이송시켜 원하는 위치에 정지시켰을 때에는 분명히 1mm 이상의 오차(기계적 실측거리-실제 이송거리)가 발생하게 된다.

따라서 상기와 같은 1mm의 오차를 없애기 위하여 테이블이 이송하여 원점 센서 (3)가 감지되면 카운터(7)에 카운트된 실제 이송거리인 499mm를 클리어시키고 기계적 실측거리인 500mm를 강제로 로우딩시킴으로써 차후 발생되는 오차를 없애주어 위치 편차를 보정해주게 되는 것이다.

이를 제5도의 플로우챠트로서 살펴보면 초기에 「스타트」시는 전원 공급 유무 및 정상 구동상태를 감지한후 무조건 「원점 검출 무오드」를 시행하게 되고 이때에 고속으로 테이블이 우방향으로 이동하면서「원점 센서?」및「한계점 센서?」의 감지 신호에 따라 제2도 및 제3도와 같이 테이블이 주행하여「원검 검출」을 행하는 것으로 고속 주행(A)이동하여 원점을 검출하고 감속 주행(B)을 하다가 저속 주행(C)시 역으로 모우터를 구동시켜 정확히 검출하게 함으로써 테이블 주행시 관성에 의한 오동작을 배제하고 정확한 원점을 찾을수가 있으며 원점 검출후 「주행 모우드시」에는 「명령키 유무」에 따라 「테이블 주행」을 하여 원하는 작업을 수행할 수가 있는 것으로 이때에 테이블의 위치 편차 보정은 테이블이 원점을 통과할때마다 보정을 행할 수 있게 한다.

즉 「원점 센서?」의 감지 상태에 따라 「테이블 주행 보정」을 제4도와 같이 수행하고 테이블이 기계의 동작 영역밖에서 구동될때에는 「한계점 센서?」의 감지 상태에 따라 「오버런 처리 및 경보」를 발생하도록 하여 사용자에게 에러 발생시를 인지 할수 있도록한 것이다.

특히 본 발명은 테이블의 원점 검출 모우드시에는 각 센서의 감지 상태 신호를 버퍼를 통하여 마이크로프로세서에 인가되게 하고 테이블의 주행 모우드시에는 각 센서의 감지 상태 신호를 인터럽트 신호처리부를 통하여 마이크로프로세서에 인가되게 한후 카운터에 설정된 데이타값이 강제로 로우딩되게 함으로써 기계적인 슬립오차 및 테이블이 동시 관성 오차를 제거할 수가 있어 테이블의 이동시 고속 정밀화를 기할수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 단일 원점 센서(3)의 감지 신호가 원점 검출 모우드나 주행 모우드에 따라 버퍼부(14) 및 인터럽트 신호처리부(10)를 통하여 마이크로프로세서(8)에 인가되게 하여 원점 검출시 카운터(7)에 설정된 데이타가 강제적으로 로우딩되게 하고 좌·우측 한계점 센서(4)(5)의 감지 신호가 인터럽트 신호처리부(10)를 통하여 마이크로프로세서 (8)에 인가되게 하여 테이블 영역밖에서 구동되는 것을 방지할 수 있게한 테이블의 고속 원점 검출 및 위치 편차 보정방법.

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